System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种青藏高原多年冻土区草原枯死面积估算和预测方法技术_技高网

一种青藏高原多年冻土区草原枯死面积估算和预测方法技术

技术编号:40834676 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-01 14:58
本发明专利技术涉及一种青藏高原多年冻土区草原枯死面积估算和预测方法,该方法包括以下步骤:S1、对青藏高原多年冻土区环境资料数据和草场植被物种进行数据整理,形成数据集;S2、以Logistic函数建立青藏高原多年冻土区草原植被逐年枯死面积估算和预测模型的静态基础模型;S3、青藏高原多年冻土区草原植被枯死面积估算和预测模型时间变化拐点性能参数赋值;S4、青藏高原多年冻土区草原植被枯死面积估算和预测模型客观性经验赋值;S5、青藏高原多年冻土区草原植被枯死面积估算和预测模型参数更新实现。本发明专利技术考虑了样地、时间(年份)、物种间和物种内植被枯死函数拟合时参数差异,提高了草原植被枯死灾害发生概率预测的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自然灾害预测,尤其涉及一种青藏高原多年冻土区草原枯死面积估算和预测方法


技术介绍

1、青藏高原的多年冻土区草原在全球环境和生态系统中占据着举足轻重的地位,不仅是亚洲重要的水源涵养区,也是众多珍稀野生动植物的栖息地,对于维护生物多样性和生态平衡具有不可替代的作用。这些草原拥有丰富的生态系统服务功能,包括碳储存、气候调节、水土保持等,对全球气候变化的缓解和适应具有深远影响。同时,青藏高原的多年冻土区草原也对当地居民生活至关重要,畜牧业是当地牧民的主要经济来源,草原的健康状况直接关系到当地人民的生计和社会经济的可持续发展。但随着全球气候变暖,多年冻土退化,导致草原退化、青藏高原的草原生态系统正面临着枯死面积增加等严重问题。因此,通过精准估算草原枯死面积,对于更好地理解和监测草原生态系统的健康状况,及时发现生态退化的趋势和原因具有重要意义。

2、然而,现有的调查技术方法在获取数据方面耗时耗力,特别是由于青藏高原地理环境恶劣、交通不便,大规模的实地调查都需要相当大的资金和人力资源投入,并且一些野外估算方法可能无法达到高精度,尤其是在复杂和变化多端的自然环境中。同时草原生态系统的动态性和复杂性,使得准确估算枯死面积变得更加困难。而依赖遥感的方法则可能受限于卫星的时间分辨率、空间分辨率以及云层遮挡、图像质量等因素,导致在较小尺度或者短时间尺度上的变化无法被有效监测。此外由于季节变化、气候异常等可能影响草原枯死的实时状况,现有的估算技术可能无法综合考虑这些因素,因此给青藏高原多年冻土区草原枯死面积准确估算和预测带来很大的挑战。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种精确、可靠的青藏高原多年冻土区草原枯死面积估算和预测方法。

2、为解决上述问题,本专利技术所述的一种青藏高原多年冻土区草原枯死面积估算和预测方法,包括以下步骤:

3、s1、对青藏高原多年冻土区环境资料数据和草场植被物种进行数据整理,形成数据集;

4、s2、以logistic函数建立青藏高原多年冻土区草原植被逐年枯死面积估算和预测模型的静态基础模型,该模型如下所示:

5、

6、

7、k~normal(2,1)

8、其中:表示年份链循环处理步骤s1中整理形成的青藏高原多年冻土区环境资料数据和草场植被物种数据集时间区间内所有的年份;klat表示理想状况下每年的潜在存活率;表示每年存活率的逆logistic函数;kμ~normal(2,1)表示示平均存活率的先验函数;kμ表示具体某一物种内在存活率,即不受外界环境因素和时间的存活率;表示第i物种p样地平均存活率;表示第i物种第x年平均存活率;εi表示第i物种存活率拟合残差;θ表示草原植被存活概率;dbhi表示第i物种成年植株平均高度;threshold表示拟合阈值分界点;k为个体成年期大部分时间的存活概率;r1为s形部分的存活率增加至达到存活概率变为k的任意尺寸点的速率;p1为s形部分的功能形式的拐点对应的尺寸;r2为反s形部分的物种接近其最大尺寸时每年存活率的下降速率;p2为反s形部分的年存活概率为50%时对应的拐点或者阈值高度或者尺寸;

9、s3、青藏高原多年冻土区草原植被枯死面积估算和预测模型时间变化拐点性能参数赋值:

10、根据样方信息调整后的平均存活率先验表示为:

11、kp~normal(0,σp);σp为p样地标准差;

12、根据时间信息调整后的平均存活率先验表示为:

13、k_t~normal(0,σt);σt为时间t的标准差;

14、根据已有信息调整后的残差表示为:

15、∈~normal(0,σ∈);σ∈为残差∈的标准差;

16、标准误差系数的先验表示为:

17、σp,σt,σ∈~gamma(3,4);

18、p1存活参数的先验表示为:

19、p1~normal(min(dbh),1);

20、s4、青藏高原多年冻土区草原植被枯死面积估算和预测模型客观性经验赋值;

21、p2存活参数的先验表示为:

22、p2~normal(min(dbh),1);

23、r1存活参数的先验表示为:

24、r1~uniform(0,2);

25、r2存活参数的先验表示为:

26、r2~uniform(-2,0);

27、s5、青藏高原多年冻土区草原植被枯死面积估算和预测模型参数更新实现。

28、本专利技术与现有技术相比具有以下优点:

29、1、本专利技术基于青藏高原多年冻土区草原植被枯死面积特征属性,通过在多层模型框架中单独为每个物种拟合一个存活函数,考虑了样地、时间(年份)、物种间和物种内植被枯死函数拟合时参数差异,提高了草原植被枯死灾害发生概率预测的准确性和可靠性。

30、2、本专利技术通过耦合5个基础描述草原植被存活参数,形成了一个s形和反s形的存活概率logistic函数,侧重于通过植株尺寸将死亡率与个体发育联系起来,实现不同植株个体枯死的原因或者环境参数阈值差异。

31、3、本专利技术通过引入no-u-turn-sampler(nuts;三个链上的5,000次迭代)方法,解决了条件概率失真的问题,提高了模型预测的准确率。

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【技术保护点】

1.一种青藏高原多年冻土区草原枯死面积估算和预测方法,包括以下步骤:

【技术特征摘要】

1.一种青藏高原多年冻土区草原枯死...

【专利技术属性】
技术研发人员:贠汉伯张明义吴青柏邵明
申请(专利权)人:中国科学院西北生态环境资源研究院
类型:发明
国别省市:

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