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《北京林业大学》 2010年
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基于多智能体的森林病虫害蔓延模拟

裴小节  
【摘要】: 森林病虫害对森林、生态、社会等方面造成了巨大的损失。本文在研究多智能体模拟理论和方法的基础上,从森林病虫害的生物生态学出发,针对森林病虫害的发生和扩散及其对生态系统影响的复杂过程,构建了一个灾害扩散的空间预测与动态模拟的多智能体模型,在NetLogo平台上实现了灾害扩散的时空预测和扩散过程模拟。本研究将灾害预测由传统的时间尺度上升到空间尺度,由静态分析上升到动态跟踪模拟,解决了灾害扩散的时空尺度效应问题,拓展了多智能体技术在森林可视化中的应用,为森林病虫害的预测预警探索了一种新的方法。 通过本研究,得到以下主要研究成果: (1)针对森林病虫害发生和扩散及其对森林生态系统影响的复杂过程,分析和总结了灾害发生和扩散的影响因子,包括生物生态学特性、地形地貌、林分结构、气候、时间和人类活动等。研究发现,各类灾害的发生和扩散在不同程度上都会受到这些因子的影响,只是影响的主导因子有所差异。 (2)在研究和探讨多智能体模拟的理论和方法的基础上,结合森林病虫害的发生和扩散影响因子,构建了一个基于多智能体的森林病虫害蔓延模拟的模型框架。 (3)以福建三明市为研究区域,松材线虫为研究对象,确定灾害发生的条件和空间分布,找出灾害的扩散规律,进行灾害蔓延的动态模拟,并对模拟结果进行了分析。结果表明,媒介昆虫的迁飞能力有限,不能将灾害扩散到被隔离的马尾松林;松材线虫病的扩散蔓延与温度和降雨有密切关系,扩散速度与温度呈正相关,与降水呈负相关,这说明高温干旱有利于松材线虫病的传播;同时也说明了多智能体系统非常适合于模拟森林复杂系统,对于防治森林病虫害提供了一种可行方法。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S763

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