目的:使用最小积累阻力模型进行建设用地适宜性分区
前言
最小累积阻力模型(Minimum Cumulative Resistance Model)是指一种用于描述和预测物体或个体在空间中运动的模型。这个模型通常用于研究动物迁徙、城市规划、交通流动等领域。在最小累积阻力模型中,运动物体(例如动物、车辆等)被认为会选择一条路径,该路径将导致它在其移动过程中所受到的累积阻力最小化。阻力可以理解为物体在不同环境中移动时所面临的困难或阻碍。这些阻力因素可能包括地形、道路状况、其他物体的分布等。
- 这个模型可以形式化为一个数学问题,其中寻找最小累积阻力路径可以转化为一个优化问题。数学上,这可以通过最小化一个路径上的阻力积累函数来实现。这个函数可能包括与路径相关的阻力因素,比如路径的长度、坡度、道路类型等。通过优化算法,可以找到使得累积阻力最小的路径。
- 使用最小累积阻力模型在物种运动,城市扩张,景观变化等方面也被广泛应用,MCR综合考虑了源、阻力和距离三个因素,最小化连接各个区域之间的累积阻力,考虑了节点之间的连接关系,并且能够将具有强关联性的节点或区域放在同一分区中,从而形成更有意义的分区结果。
主要思路
- 首先确定生态源地,
- 综合阻力面的构建,选择合适的阻力因子,确定权重,最后加权求和
- 最小成本距离求算
计算步骤
最小积累阻力模型进行建设用地适宜性分区
确定生态源地
参考别人论文将建设用地斑块面积大于50hm作为生态源地。直接筛选导出面积大于50hm的斑块,单独保存为一个shp文件,这就是本次研究的生态源地。(也有人通过计算生态服务价值来确定源地)
选择阻力因子
例如这篇论文将包含各个景观类型的土地利用数据作为一个阻力因子,其中的阻力系数根据需求赋值,操作步骤就是重分类
可以考虑地形因子,高程坡度或者可以计算地形位指数啥的,也是同理将栅格按照阻力值进行重分类
我这里考虑高程和坡度,一共考虑了三个阻力因子,一个是景观类型,一个是高程,一个是坡度,分别赋予权重0.5、0.3、0.2(参考文献)
构建综合阻力面
就是加权求和,直接使用栅格计算器或者加权求和工具计算就出结果了,这个就是MCR阻力表面
最小成本距离计算
使用工具cost distance 来计算,将生态源地作为输入要素,综合阻力面作为成本栅格,计算得到的栅格就是建设用地适宜性分区结果,然后根据需求自己定义分区。该计算过程的核心原理就是将生态源地作为起点,将各种因子构建的阻力面作为扩张成本,然后来计算节点分区,关于生态上的各种权重、赋值等没有一个固定的说法,新手就多看文献,然后再思考自己的研究过程。
感谢大家花时间来阅读本文 作者水平有限 有失误之处请大家斧正!