Lūšių buveinių analizė Pietų Karpatuose

Atvejo analizė, siekiant skatinti bendrą studentų supratimą apie laukinės gamtos buveinių modeliavimą naudojant atvirus duomenis.

Įvadas

Eberswalde Tvaraus Vystymo Universiteto (HNEE) bakalaurų darbo grupė pirmą kartą gavo iššūkį sukurti GIS paremtą modelį. Buvo atlikta Europos Lūšių (Lynx lynx) buveinių tinkamumo ir elgsenos literatūros analizė. Pagal modulį „GIS taikymas natūraliame resursų valdyme“, dėstomame Prof. Mund, studentai greitai suprato dalyko sudėtingumą, ypač dėl rūšių prisitaikymo prie kintančios aplinkos. Su ribotais tyrimais anglų kalba apie lūšių buveines Rumunijos pusėje, mes tęsėme projektą pagal vienintelę laisvai prieinamą duomenų aibę naudodami atviro kodo programinę įrangą, stengdamiesi sukurti konceptualias žinias apie buveinių modeliavimą, gilinti žinias apie plačiai naudojamus GIS įrankius ir sukurti proceso**bazinį ekspertinį modelį**.

Metodologija

Visi surinkti duomenys buvo apdoroti su QGIS 2.6 ir 2.8, projektuoti į ETRS89 / ETRS-LAEA ir saugomi pagal INSPIRE direktyvą atitinkant ES standartus. Buvo apibrėžtas diskretus svorių indeksas, kuris buvo pritaikytas visiems įvesties duomenims.

Pav. 1: Darbo eiga - Lūšių buveinių ekspertinis modelis

Pav. 1: Darbo eiga - Lūšių buveinių ekspertinis modelis

Darbo eigos aprašymas

  • Dominanti vieta [Žingsniai I – II]: Priklausomai nuo parinktos nacionalinio parko vietos ir pridėjus 10 kilometrų buferį, buvo sukurtas minimalus apibrėžiantis stačiakampis [α], kuris buvo apkarpytas Dunojaus upės riba (paskaičiuota pagal Corine Land Cover 2006). Tada, kaip pradinis paruošiamasis žingsnis, visiems papildomiems duomenims buvo taikomi kiti apkarpymo įrankiai [β] (Pav. 2)

  • Žemės dangos tinkamumo modelis [Žingsnis IX]: [γ] Įvestis III ir IV buvo transformuoti į shape failus naudojant funkciją #Polygonize. Corine Landcover (2006) duomenys buvo perklasifikuoti naudojant laukų skaičiuotuvą, grupuojant žemėnaudos klases priskiriant atitinkamas indekso reikšmes. Panašiai buvo apdoroti ir Hansen Miškų dangos duomenys (2000), ištraukiant tik tas vietas, kur danga yra lygi arba didesnė už 75 %. Sub-modelis IX buvo sukurtas naudojant funkciją #Merge Shapes, kombinuojant III su IV, bei funkciją #Rasterize

Pastaba: Žemės dangos klasės buvo grupuojamos pagal galimą lūšių pasirodymą ir žmogaus veiklą. Nors techniškai ir senesnės kilmės, miško dangos reikšmių informacija buvo integruota, kad rodytų buveinių judėjimą ir kaip bendras erdvinių duomenų aibių jungimo pavyzdys

  • Buveinių tinkamumo modelis [Step X]: [δ] Aukščio tinkamumo indeksas išvestas iš AsterDEM 2.0 [VI] ir kartu su Populiacijos tankio indeksu [V] buvo integruotas į galutinį buveinių tinkamumo modelį (Figure 3) naudojant #Rastro skaičiuotuvą

Cover Suitability Model * Population Density Index * Elevation Suitability Index

Pastaba:Miško apibrėžimas (>= 75 % padengimo) kaip labiausiai tinkamas naudojant ir aukščio duomenų naudojimas indekso reikšmių mažinimui virš numanomos medžių linijos, konceptualiai susijęs su briedžių, kaip pagrindinio grobio, buveinėmis

  • Potencialių medžiotojų prieinamumo modelis [Žingsnis XI]: Pritaikius #Paviršiaus analizės įrankį [ε] iš DEM duomenų buvo ištrauktas nuolydžio sluoksnis, kuris buvo sukombinuotas [η] su kelių atstumų sluoksniu, kuris buvo gautas rastrizuojant OSM kelių duomenis #Proximity funkcijoje, o indeksų reikšmės buvo priskirtos naudojant #Reclassify tinklelio reikšmes

.
                      Slopelayer
Road distance * ( 1 + ----------- )
                         100
  • Konservavimo reikšmės modelis [Žingsnis XII]: Tai skaičiuotuvo funkcijos #Raster rezultatas: (Paveikslas 4)

(Habitat Suitability Model * Hunter Accessibility Model)
--------------------------------------------------------
                       2

Pastaba: Medžiotojų prieinamumo modelis turėtų indikuoti mažėjančią tikimybę, kad medžiotojai prieis prie vietos dėl didesnio atstumo iki kelių ir didėjančio nuolydžio

Paveikslai 2, 3 ir 4

Paveikslai 2, 3 ir 4

Išvada

Žiūrint į galutinį rezultatą (Paveikslas 3), tikėtina pirma potenciali buveinė atrodo sėkminga, bet svarbiausia, pats bazinis modeliavimas pasirodė daug paprastesnis nei buvo tikėtasi. Mūsų pasirinkimas pridėti medžiotojų prieinamumo sub-modelį leido įgyvendinti kitą buveinės rizikos įvertinimo dimensiją, kuri gali būti paprastai įtraukta į jau esamą scenarijų ir naudojama apsaugos būtinybių nustatymui pagal tarkim infrastruktūros vystymo aspektus. Kaip bebūtų, kai kuri kritinė buveinės informacija, tokia kaip miško struktūra (mūsų aukščiausias buveinės tinkamumas) negali būti išvesta iš prieinamų duomenų rinkinių kartu su sudėtinga rūšių elgsena, todėl rezultatas turi būti suprantamas kaip bazinis ir negalutinis. Šiame etape neįgyvendinti papildomi faktoriai, tokie kaip mirtingumas keliuose, paviršiaus grubumas ir detalus grobio paplitimas.

Be to, kad QGIS programinė įranga yra atviro kodo, laisvai prieinama, paskutiniais metais ji buvo labai stipriai vystoma. Mums paliko labai teigiamą įspūdį įrankinės integracija, leidžianti net nepatyrusiems naudotojams naudoti įvairius GRASS ir SAGA įrankius. Nebuvo jokių suderinamumo problemų net keičiant versijas. Administracinių apribojimų nebuvimas gali būti didelis privalumas dirbant su duomenų rinkiniais intuityviai. Mes laukiame tolimesnių patobulinimų, ypač su integruotu modelio kūrėju.

Šaltiniai

  • Kaczensky, P., Chapron, G.,von Avrx, M., Huber, D., Andrén, H. & Linnell, J. (2012 Gruodis): Status, management and distribution of large carnivores in Europe. Document European Commission.

  • Schadt, S., Revilla, E., Wiegand, T., Knauer, F., Kaczensky, P., Breitenmoser, U., Bufka, L., Cerveny, J., Koubek, P., Huber, T., Stanisa, C. & Trepl, L. (2002): Assessing the suitability of central European landscapes for the reintroduction of Eurasian lynx. Article Journal of Applied Ecology.

  • Salvatori, V. (2004): Conservation areas for large carnivores in the Carpathian Mountains. PhD Thesis.

  • Podgórski, T., Schmidt, K., Kowalczyk, R. & Gulczyñska, A. (2008): Microhabitat selection by Eurasian lynx and its implications for species conservation. Acta Theriologica 53: 97–110.

  • Boutros, D. (March 2002): Characterization and assessment of suitability of Eurasian lynx (Lynx lynx) den sites. KORA Report No. 12e, Diploma thesis.

Autoriai

Angela Dichte, Luca Ehrminger, Silvana Garcia Travesi Reyes, Tobias Hoppe and David Winger are fourth semester students of the study program International Forest Ecosystem Management B.Sc., Anne Gnilke respectively German Forestry and Henri Hiltunen is an exchange student from Mikkeli University of Applied Sciences, Finland. Prof. Mund is lecturing GIS and Remote Sensing at HNE Eberswalde since 2010 and provided guidance and technical support to the project.

Jei norite daugiau informacijos, prašome susisiekti su Luca.Ehrminger(at)hnee.de, David.Winger(at)hnee.de, or Prof.Dr.Jan-Peter Mund: Jan-Peter.Mund(at)hnee.de.