[发明专利]一种大尺度地表节肢动物空间分布模拟方法

说明书

本发明提供一种大尺度地表节肢动物空间分布模拟方法，所述模拟方法，首先，获取各个采样点的地表节肢动物数量和影响节肢动物分布的多源环境变量；然后，根据每个采样点的地表节肢动物数量和多源环境变量，建立大尺度地表节肢动物空间分布模拟模型；最后，采集待模拟区域的大尺度多源环境变量；并将待模拟区域的大尺度多源环境变量输入所述大尺度地表节肢动物空间分布模拟模型，模拟待模拟区域的大尺度地表节肢动物空间分布情况。实现了地表节肢动物空间分布的大尺度模拟，利用大尺度上矿区地表节肢动物空间分布模拟结果能够为矿区生态修复设计和管理决策等提供更好的依据，是矿区范围内山水林田湖草综合治理效果评估的必要手段。

技术领域

本发明涉及矿区生态修复效果评估技术领域，特别是涉及一种大尺度地表节肢动物空间分布模拟方法。

背景技术

丰富的生物多样性为矿区生态修复后的生态系统提供了诸多生态功能和服务。地表节肢动物是生物多样性的重要组成部分，其物种数量多、密度大、分布广、生命周期短，是生态系统中生物多样性的指示物种。现有评估手段选用样方法采集地表节肢动物，调查矿区生态修复区的生物多样性，评估生态修复效果，分析矿区生态恢复的演变规律。

由于地表节肢动物采样的困难性，存在耗时长、人力和财力投入大等问题。目前的样方法仅能应用在小尺度上，其结果仅反映地块尺度或局域范围矿区地表节肢动物多样性，不能评估和反映大尺度矿区生态修复整体效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种大尺度地表节肢动物空间分布模拟方法，以实现地表节肢动物空间分布的大尺度模拟，进而实现大尺度矿区生态修复整体效果的反映。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种大尺度地表节肢动物空间分布模拟方法，所述模拟方法包括如下步骤：

获取各个采样点的地表节肢动物数量和影响节肢动物分布的多源环境变量；

根据每个采样点的地表节肢动物数量和影响节肢动物分布的多源环境变量，建立大尺度地表节肢动物空间分布模拟模型；

采集待模拟区域的大尺度多源环境变量；

将待模拟区域的大尺度多源环境变量输入所述大尺度地表节肢动物空间分布模拟模型，模拟待模拟区域的大尺度地表节肢动物空间分布情况。

可选的，所述根据每个采样点的地表节肢动物数量和影响节肢动物分布的多源环境变量，建立大尺度地表节肢动物空间分布模拟模型，具体包括：

利用randomForest函数建立以地表节肢动物数量为被解释变量，以多源环境变量为解释变量的随机森林模型；

将每个采样点的多源环境变量输入所述随机森林模型，获得每个采样点的预测结果；

根据每个采样点的地表节肢动物数量和每个采样点的预测结果，计算随机森林模型的预测误差；所述预测误差包括每个采样点的地表节肢动物数量与预测结果的平均预测误差、均方差、相关系数和林氏一致性相关系数；

判断随机森林模型的预测误差是否满足预测条件，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果为预测误差满足预测条件，则输出所述随机森林模型，得到大尺度地表节肢动物空间分布模拟模型；

若所述第一判断结果为所述预测误差不满足预测条件，则更新所述随机森林模型的参数，返回步骤“将每个采样点的多源环境变量输入所述随机森林模型，获得每个采样点的预测结果”。

可选的，所述根据每个采样点的地表节肢动物数量和每个采样点的预测结果，计算随机森林模型的预测误差，具体包括：

利用公式计算地表节肢动物数量和预测结果的平均预测误差MAE；