지오모드

GeoMod

GeoMod는 GIS 소프트웨어 TerrSet의 래스터 기반 토지 변경 모델링 도구로 지정된 시간 간격에 걸쳐 토지 범주의 이익 또는 손실을 시뮬레이션한다.[1] 모델은 두 토지 범주 사이의 공간적 변화를 시간적으로 앞뒤로 시뮬레이션할 뿐이다.[1][2]

시뮬레이션 입력

GeoMod는 여러 입력 요구사항의 조합을 기반으로 토지 변화를 시뮬레이션한다. 먼저 사용자는 시뮬레이션의 시간적 범위에 대한 시작(시간 1)과 종료 시간(시간 2)을 지정해야 하며, 시뮬레이션을 위한 시간 단계를 식별해야 한다.[2] 또한 모델에는 두 가지 토지 범주(예: 범주 1= 미개발 및 범주 2=개발)를 나타내는 이미지와 두 범주 2의 예상 수량이 필요하다.[1] 지오모드는 각 픽셀의 전이 적합성을 보여주는 적합성 맵도 필요하다. 적합성 맵에서 값이 높을수록 픽셀이 범주 2의 이득으로 전환하기에 더 적합하다. 사용자에게 적합성 맵이 없는 경우 지오모드는 하나 이상의 드라이버 이미지를 사용하여 맵을 만들 수 있다. 운전자 이미지는 지반 커버 범주의 변화에 영향을 미치는 것으로 여겨지는 변수의 분포를 나타내는 범주형 이미지다.[3]

GeoMod는 분석을 정치 단위와 같은 계층으로 구분한 후 각 계층 내에서 독립적으로 변화를 시뮬레이션할 수 있다.[1] 시간 1에서 시간 2까지의 변화량이 특정 계층의 범주 2의 순이익으로 나타낸다면, GeoMod는 시뮬레이션 중에 범주 2의 총손실을 0으로 가정한다. 즉, GeoMod는 개별 계층 내에서 개별 범주의 동시 손익을 시뮬레이션하지 않는다. GeoMod는 섹션 3에서 설명하는 몇 가지 사용자 정의 의사결정 규칙에 따라 변경사항을 할당한다.

선택적 입력

위에 열거된 필수 시뮬레이션 입력 이외에도 몇 가지 추가 선택적 데이터 입력이 있다.[2]

  1. 마스크는 학습 영역의 배경과 공간 범위를 구별할 수 있다.
  2. 드라이버 이미지를 사용하여 적합성 맵을 만들 수 있다.
  3. 시간 2(종료 시간)의 육상 카테고리 맵을 사용하여 카테고리 1과 카테고리 2의 시간 2 픽셀 카운트를 자동으로 설정할 수 있다.
  4. 층화 영상은 층별로 시뮬레이션을 층화시킬 수 있다. 지층은 국가, 주, 카운티와 같은 분석 지역이다. GeoMod는 범주 1에서 범주 2까지의 일부 계층과 범주 2에서 범주 1로의 다른 계층에서 토지 변화를 시뮬레이션할 수 있다. 층화 이미지를 사용할 경우 사용자는 각 개별 층에 대해 시간 2에 두 범주에 대한 픽셀의 양을 지정해야 한다.

환경영향분석

GeoMod는 또한 지정된 시간 간격 내에 변화를 겪는 픽셀에 대한 환경적 영향을 분석할 수 있다. 이 선택적 특징에는 관심 있는 환경 자원을 보여주는 이미지, 관심 있는 환경 자원에 대한 잠재적 영향의 비율을 보여주는 이미지, 잠재적 영향에 대한 시뮬레이션된 영향의 비율을 보여주는 이미지가 필요하다.[2] 후자의 두 이미지를 사용할 수 없는 경우 전체 스터디 영역에 대해 고정 비율을 사용할 수 있다.

변경사항 할당을 위한 GeoMod 의사 결정 규칙

결정 규칙 1

결정 규칙 1은 필수 사항이며 각 계층 내에서 시간의 앞이나 뒤로 단방향 변경을 가정한다. 모델은 순증가를 경험하는 범주를 결정하고 그 범주의 총이익과 해당 범주의 총손실을 시뮬레이션한다.[1][2]

결정 규칙 2

결정 규칙 2는 선택 사항이며 지역 계층화와 관련이 있다. 규칙 2는 일부 계층의 범주 1에서 범주 2로, 다른 계층의 범주 2에서 범주 1로 변경을 허용할 수 있다. 지역 층화를 사용할 때 사용자는 각 층의 시간 2에서 각 범주에 대한 수량을 명시해야 한다.

결정 규칙 3

의사결정 규칙 3도 선택사항이며, 그것은 이웃의 제약에 초점을 맞춘다. GeoMod는 시뮬레이션된 변경을 범주 1과 범주 2 사이의 가장자리에 있는 픽셀로 지리적으로 제한할 수 있다.[4] 따라서 모델은 사용자 정의 최소 검색 폭을 적용하여 시뮬레이션된 변경이 발생하는 위치를 제한할 수 있다.

결정 규칙 4

의사결정 규칙 4도 선택사항이며 적합성 지도가 관련된다. 범주 1에서 범주 2로의 전환을 시뮬레이션할 때 GeoMod는 적합성 값이 가장 큰 범주 1 픽셀의 변화를 시뮬레이션한다.[1]

확인

패턴 검증은 검증에 참조 맵을 사용할 수 있는 경우에 대해 시뮬레이션된 변경사항이 참조 변경과 어떻게 비교되는지를 보여준다. 시각적 접근방식은 기준 시간 1, 기준 시간 2, 시뮬레이션 시간 2의 세 가지 맵을 동시에 비교함으로써 TerrsSet의 CROSSTAB 모듈을 사용한다.[2] 또한 총 운전 특성(TOC) 곡선을 사용하여 적합성 맵을 기준 변경 맵과 비교할 수 있다. Terrset에는 TOC의 선택 임계값을 지원할 수 있는 ROC라는 모듈이 있다.[5]

삼림 벌채

거모드는 향후 REDD+ 프로젝트의 가능성을 평가하기 위해 숲 덮개의 토지 변화를 모형화하는 데 사용될 수 있다.[6][7] 삼림 벌채를 모델링하려면 적절한 교정 간격을 평가해야 하며, 일반적으로 미래 시나리오로 추정되고 데이터 집합의 최종 3분의 2를 사용하여 검증한 데이터 집합의 2/3을 평가해야 한다. 변경량은 모듈 내에서 지정할 수 있으며 변경의 배분은 적합성 드라이버 맵에 의해 결정된다. 이러한 지도는 도로까지의 거리 등 사용자가 선택한 데이터세트를 기반으로 작성된다.

지모드의 탐색적 이용에 관한 연구

일반적으로 토지 변화를 시뮬레이션하는 데 사용되지만, 거모드는 침습적 종 분포에 대한 적합성 지도를 제작하는 데도 사용될 수 있다. 이 주제는 GUMOD로 지오그래픽 그라데이션 찾기 비디오에서 더 자세히 논의된다.

참조

  1. ^ a b c d e f 폰티우스, R. G. 코넬, J. D. & 홀, C. A. (2001) GUMOD2를 사용하여 토지 이용 변화의 공간 패턴 모델링: 코스타리카를 위한 적용 및 검증. 농업, 생태계 및 환경, 85(1), 191-203.
  2. ^ a b c d e f 폰티우스 주니어, R. G., & Chen, H. (2006년) GUMOD 모델링. 클라크 대학.
  3. ^ A, & Brown, S. (2003, 10월) LULUCF 탄소 프로젝트용 기준선의 공간 모델링: GUMOD 모델링 접근 방식. 2003년 주제 숲과 기후 변화에 관한 국제 회의:" 탄소 분리 및 청정 개발 메커니즘 (Vol. 39).
  4. ^ 데 베니토, B. P. & 드 페냐스, J. G. (2008) 온실, 토지 이용 변화 및 예측 모델: 맥센트와 거모드가 함께 작업한다. Modeling 환경 역학 (pp. 297-317)에서. 스프링거 베를린 하이델베르크.
  5. ^ Batchu, K, & Pontius, R.G. (2003) 인도의 지반 변경 위치 예측에 대한 확실성을 계량하기 위해 상대적 운영 특성 이용 트랜스. GIS 7, 467-484
  6. ^ Modeling Deforestation in TerrSet, retrieved 2021-12-12
  7. ^ ClarkUGIS. "Modeling Deforestation in TerrSet_哔哩哔哩_bilibili". www.bilibili.com. Retrieved 2021-12-12.

추가 읽기

  1. 첸, 하오, 로버트 길모어 폰티우스 주니어(2011년). 픽셀 분해능 및 독립 변수의 정밀도에 대한 토지 변경 모델의 민감도. 환경 모델링 및 평가 16: 37–52.
  2. 첸, 하오, 로버트 길모어 폰티우스 주니어(2010년). 설명 변수의 구배를 따라 공간 토지 변경 투영을 평가하기 위한 진단 도구. 조경 생태 25: 1319–1331.
  3. A, & Brown, S. (2003, 10월) LULUCF 탄소 프로젝트용 기준선의 공간 모델링: GUMOD 모델링 접근 방식. 2003년 주제 숲과 기후 변화에 관한 국제 회의:" 탄소 분리 및 청정 개발 메커니즘 (Vol. 39).
  4. 메논, 셰일리, 로버트 길모어 폰티우스 주니어, 조셉 로즈, M L 칸, 카말 S 바와. (2001). 열대 지방의 보존 우선 지역 확인: 토지 이용 변화 모델링 접근법. 보존 생물학 15(2): 501–512.
  5. 폰티우스, R. G., 부어스마, W., 카스텔라, J. C., 클라크, K., 데 니즈, T., 디테젤, C., ...&코멘, E. (2008). 토지 변경의 여러 모델에 대한 입력, 출력 및 검증 맵 비교. 지역 과학 연보, 42(1), 11–37.
  6. 폰티우스 주니어, 로버트 길모어, 네티 니티. (2010). 미래 토지 변경 시나리오 지도 간의 차이 불확실성. 지속가능성 과학 5: 39–50.
  7. 폰티우스 주니어, 로버트 길모어, 실비아 페트로바(2010). 불확실한 데이터를 이용한 토지 변화 예측 모델 평가 환경 모델링 & 소프트웨어 25(3): 299–309.
  8. 폰티우스 주니어, 로버트 길모어, 와이드케 부어스마, 장크리스토페 카스텔라, 키스 클라크, 톤 드 니즈, 샤를 디테젤, 쩡창창 두안, 에릭 포칭, 노아 골드스타인, 카스퍼 코멘, 에릭 코멘, 크리스토퍼 D. 리핏, 윌리엄 맥코넬, 앨리어스 모히드 수드, 브라이언 피자노프스키, 스네할 피타디아, 숀 스위니, 트란 응고크 트룽, A 톰 벨드캄프, 피터 H. 버버그. (2008). 토지 변경의 여러 모델에 대한 입력, 출력 및 검증 맵 비교. 지역 과학 연보 42(1) : 11–47.
  9. 폰티우스 주니어, 로버트 길모어, 안나 J 베르슬루이, 니콜라스 R 말리지아. (2006). 토지 변경 모델로부터 외삽의 확실성 시각화. 조경 생태학 21(7): 1151–1166.
  10. 폰티우스 주니어, 로버트 길모어, 조셉 스펜서. (2005). 예측 토지 변경 모델의 외삽 불확실성. 환경 및 계획 B: 계획 및 설계 32:211-230
  11. 폰티우스 주니어, 로버트 길모어, 파블로 파체코. (2004). 1920 - 1990년 인도 서부 가트 숲 교란 모형의 교정 및 검증. GeoJournal 61(4): 325–334.
  12. 폰티우스 주니어, 로버트 길모어, 아 디트아 아그라왈, 다이애나 허파커. 2003. 표 데이터에서 래스터 맵을 구성하는 동안 육지 커버 외삽의 불확실성 추정. Journal of Geographic Systems 5(3): 253–273.
  13. 래쉬미(Rashmi), 엠케이(M. K) & 릴(Lele), 엔(N.2010). GUMOD. Journal of the Indian Sensing, 38(1), 45–54를 이용한 가나쿠라 지역의 숲 커버 변경에 대한 공간 모델링 및 검증.