收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于MaxEnt的物种空间分布预测不确定性分析

尚忠慧  
【摘要】:随着物种分布模型的广泛应用,模型预测的准确性和不确定性也越来越受重视。不同物种的最优生态预测来自可供选择的模型不同,由于参数设置等不确定性因素的不同,同一模型预测物种的生态分布也不同,因此有必要量化不同的不确定性因素的贡献率来降低生态预测的变化,利于确定在未来的研究中哪些因素应该考虑进去以提高预测的可靠性。然而,很少的研究能针对某一特定模型去分析建模的不确定性,尤其对于应用广泛的MaxEnt。本研究以当归(Angelica sinensis)为例,基于MaxEnt模型,从假缺失点选择、变量选择、参数设置三个方面来探讨当归预测分布的不确定性。假缺失点选择是利用2度距离法和海拔1,500 m两种筛选方法获取两套假缺失点来建模;变量选择是通过主成分分析(PCA)、方差膨胀因子(VIF)、单因子筛选(SFS)和选择与生态习性相关变量(EHVS)4种方法对环境因子进行筛选,确定了主成分、2度VIF、海拔VIF、单因子海拔、单因子2度、单因子25%、生态变量组等7套变量集来建模;参数设置则采用25%存在点数据和假缺失点作测试的2种方法对模型进行验证,同时将存在点测试集比例分别设置为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%来建模,探讨存在点测试集比例对模型效果的影响;综合分析模型的训练AUC值、测试AUC值、空间分布和适宜面积,得出最优假缺失点方法、最优变量选择方法和最优模型参数设置。再采用空间分布图和两因素方差分析得到3个不确定性因素的贡献率排序。最终根据最优假缺失点方法、最优变量选择方法、最优模型参数设置来确定最优物种分布预测模型,对最优模型结果进行分析评价,获得当归的潜在空间分布、最适生态因子和最适因子值范围,给出野生当归种质资源保护和栽培建议,为野生中药材保护和生态区规划提供指导。本研究的主要结论:1.基于假缺失点选择的当归空间分布预测的不确定性分析表明,7套变量集下,2套假缺失点测试数据,构造成42套模型,从模型精度和适宜面积来分析,由2度距离法获得的假缺失数据对模型精度的检验效果更佳,适宜面积大小以及模型训练精度与存在点数据的质量和数量关系更为密切。2.基于参数设置的当归空间分布预测的不确定性分析显示,从预测的适宜面积、模型精度和空间分布来分析,两种参数设置的模型在7套变量集下,用25%(大多数研究常用的存在点测试比例)存在点数据作测试,其模型拟合精度比用假缺失点作测试的拟合精度更高。经存在点测试建模分析显示15%的测试比例拟合精度最高,模型预测的准确性也最好。3.基于变量选择下的当归空间分布预测的不确定性分析表明,综合7套模型的训练和测试AUC值、适宜面积大小、空间分布及主导环境因子,发现主成分分析方法筛选的变量集可消除因子间冗余信息,所建模型准确度高,适宜面积更符合实际,得到的环境因子更符合当归生长习性。因而,消除因子间冗余信息对于模型预测的准确性更重要。4.基于假缺失点选择、变量选择、参数设置3个不确定性因素对当归空间分布的分析,发现其重要程度排序为变量选择参数设置假缺失点选择。5.本研究筛选出最优情境,即采用2度距离法选择120个假缺失点、主成分变量集、模型参数设置为15%存在点测试集,最优建模预测结果表明,当归在我国西部十省市的适生区主要集中在甘肃东南部、云南北部、四川北部和西藏东南部高海拔区域,ASL(海拔)、B105(最暖月最高温)、ATG(生长期均温)、B1O1(年平均温度)、ASH(年日照时数)、B1015(降水量变异系数)和B1012(年均降水量)是当归生长分布的主导环境因子。绝大多数环境因子的生态阈值从不适宜区到高适宜区表现出减小趋势,各个生态因子在高适宜区和中适宜区相差不大,即生态因子参数的表现出集中一致趋势。本研究探讨了3个不确定性因素对MaxEnt预测物种分布的影响程度,为未来物种分布预测建模提供参考,利于提高预测的准确性,为物种保护或开发利用提供真实有效的指导。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 解焱,汪松,李典谟,JohnM acKinnon;哺乳动物分布预测方法初探[J];兽类学报;2003年04期
2 吕华新;王聿麒;李凯;;基于ArcGIS Engine的土地需求空间分布预测系统的研制[J];城市勘测;2007年03期
3 施永辉 ,朱岳年;天然气中H_2S的分布预测[J];天然气地球科学;1994年01期
4 龙章亮;曾贤薇;邵晶;杨卫平;;一种孔隙型储层有利区分布预测方法[J];天然气技术与经济;2013年03期
5 梁宇;贺红士;吴志伟;李晓娜;罗旭;;样地数量对气候变化背景下树种分布预测的影响[J];应用生态学报;2013年05期
6 杜金虎;赵泽辉;焦贵浩;孙平;徐淑娟;姜晓华;;松辽盆地中生代火山岩优质储层控制因素及分布预测[J];中国石油勘探;2012年04期
7 贾秀容;胡明毅;谢春安;胡忠贵;吴福邹;;江汉马王庙地区新下段有利储集区带分布预测评价[J];石油地质与工程;2011年01期
8 吕延防,丛金山,张绍臣;齐家—泰康地区油气田规模及分布预测[J];勘探家;1998年03期
9 梁杨宝;晋普山井田9号煤层断裂构造成因及分布预测[J];科技情报开发与经济;2004年02期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 曾锦光;舒雅琴;;岩体裂隙分布预测的构造动力学方法及在油气勘探中的应用[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 尚忠慧;基于MaxEnt的物种空间分布预测不确定性分析[D];陕西师范大学;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978