| 题名 | 空间建模环境及其应用 |
| 作者 | 焦文献 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2006-05-18 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 徐中民 |
| 关键词 | 黑河流域 生态经济 集成模型 SME PLM |
| 学位专业 | 人文地理学 |
| 中文摘要 | 目前黑河流域最需要解决的关键问题都是集成层面上的问题，从水土气生人复杂系统集成的角度出发，把流域作为生态-水-经济的整体进行研究，才能既定量地描述流域过程机理，又回答宏观层面的战略决策问题。 原马里兰大学生态经济研究中心开发的PLM景观模拟模型是有关集成模型的一个很好的样板。由于能力有限，目前利用PLM模型完全模拟黑河流域的生态经济系统还有非常大的困难。本文介绍了PLM模型和建立模型所需要的空间建模环境（SME），目的是利用黑河流域的图和数据掌握PLM模型和SME的运转过程，为以后黑河流域集成生态经济模型的开发奠定较好的基础。 SME是高性能的空间模型集成环境，它可以把在STELLA软件中建立的单元模型连接起来，实现单元模型向空间模型的转换，从而建立空间清晰的模拟模型。本文描述了SME的结构及其所能完成的功能，然后介绍了如何在Linux操作系统下安装SME及其依赖的软件包。 PLM模型是在空间建模环境中建立的一个典型的集成生态经济模型。PLM模型以Patuxent流域的社会经济行为为条件，研究物理和生物动态之间的相互作用。同时一个反映土地利用动态变化的社会经济模型与PLM实现了有机连接。社会经济模型与PLM的有机融合为捕获生态和经济系统之间的反馈提供一种途径，可以从系统的角度同时考察社会经济和生态的动态行为。 PLM模型在结构上是分等级的，针对不同的生态系统过程开发不同的模块，采用基于过程的方法分别描述了水文、营养运动与循环、植物增长和死亡有机物的情况。描述水文过程的模块是最基本的，它既可以驱动单元模型向空间模型转换，也可以把其它生物过程连结起来并允许各部分之间互相反馈信息。磷和氮等营养物质通过植物吸收和有机物分解得到循环。植物生长模块包括生长对环境约束（可利用的水和营养）、林冠的变化（影响水分蒸腾）、死亡率和其它一些植物基本动态的响应。反映土地利用动态变化的社会经济模型提供了土地利用类型转化的可能性以及最大开发压力下的空间模式。在模拟过程中可以把土地利用或土地覆盖的转化情况直接传送给生态模块，捕获人类经济行为对生态系统结构和功能的影响以及生态系统对人类经济行为的反馈作用。 目前由于能力所限，本文目的主要是利用黑河流域的图和数据掌握PLM模型和SME的运转过程，主要讲述了如何利用SME的命令建立工程、模型和情景，如何修改生成的配置文件实现模型变量和参数的初始化，以及如何利用用户代码实现单元模型向空间模型的转换，另外还介绍了模型的运行和结果显示。 本文对于PLM模型的结构没有改动，对模型校准问题也没有涉及，将来想要建立黑河流域集成的生态经济模型，面临的问题还有很多，如：①PLM模型使用的数据集非常复杂，黑河流域已有的数据基础还难以满足如此复杂程度的模型需要，以后需要根据数据条件对PLM模型进行简化，从而建立适合黑河流域的集成生态经济模型。②栅格单元之间的水流运动是驱动单元模型向空间模型转换的基础，黑河流域具有众多的人工渠道，是实现流域内栅格单元之间物质能量流动的重要途径。目前利用的只是PLM模型的源代码，要想具有较好的模拟效果，以后就需要考虑如何把黑河流域的人工渠道叠加到模型中，开发符合黑河流域自身特点的代码。③目前PLM模型的经济模块只考虑了人类行为对土地利用变化的作用，而且经济模块对生态模块的作用效果不明显。怎样真正实现生态模型和经济模型的耦合是一个难点问题。这些都是以后工作中面临的主要问题，也是将来的主要研究任务。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 58 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21592]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 焦文献. 空间建模环境及其应用[D]. 寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2006. |
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