Tájdinamika – módszertani fejlemények

Lóczy Dénes

loczyd@gamma.ttk.pte.hu

Modellezési nehézségek

• táji komplexitás

• táj változása = a földhasználat változása?

• tájváltozás = tájdegradáció?

• természetes és/vagy antropogén változások

• társadalmi-gazdasági háttér

• távérzékeléses források interpretációja

• esettanulmányok kiválasztása

Empirikus-statisztikai modellek

1. Többszörös regressziós elemzés

• hátrányai: – csak egy régión belül érvényes;– csak rövid távú változásokra érvényes;– közigazgatási egységekre (országokra)

érvényes;– térbeli különbségeket nem tár fel

Példa: Quantifying the Spatial Structure of Land Use

Change: An Integrated ApproachP.H. Verburg, G.H.J. de Koning, K. Kok, A. Veldkamp,

L.O. Fresco and J. Bouma

2. Térinformatikai (GIS) modellel kombinált statisztikai modell

• jövőbeli földhasználat előrejelzése a jelenlegi gazdálkodásmódból

• néhány kulcsfontosságú független változóból kiindulva

Példa: CLUE-S (Conversion of Land Use and its Effects at Small

regional extent)

Peter Verburg, Tom Veldkamp, Jan Peter Lesschen

http://www.feweb.vu.nl/gis/ModellingLand-UseChange/ExerciseClues.pdf

független változók:• Distance to sea • Mean population density (village territory) • Geology: diorite rock • Geology: ultramafic rock • Geology: sediments • Erosion: no erosion • Erosion: moderate erosion • Elevation • Slope • Aspect • Distance to road • Distance to city • Distance to stream

Sztochasztikus modellek

1. Markov-láncok

• valószínűségi alapon, lépésekben mutatják be a földhasználat változását

• egyik földhasználat-kategória milyen valószínűséggel alakul át másikba

• történetiség – átmenet a folyamat-alapú modellezés felé

Markov-feltételezés: 1989–1997 közötti változás valószínűségi mátrixa = 1989–1994 mátrix x 1994–1997 mátrix

Példa: Land use change analysis in the Zhujiang delta of China using satellite remote sensing, GIS

and stochastic modellingQihao Weng

1989

19941997

2. Sejtautomata• a rendszer önszabályozásának bemutatása• kaotikus, kiszámíthatatlan viselkedés• diszkrét numerikus iteratív modell• helyi viszonyok a döntők, visszacsatolások• „élő” (1) vagy „halott” (0) cellák• „születés (3 élő szomszéd), fennmaradás (2),

halál” (1 v. 4) szomszédsági szabályok alapján• probléma: peremfeltételek szükségesek, de

izolálják a rendszereket – tökéletlen modell

Példa: Land Use Change Modeling in Tehran Using

Geo Cellular AutomataHamid, Kiavarzmoghaddam és Farhad, Samadzadegan

1990-es állapot, szimuláció

1990, tény

Optimalizációs modellek

• mikro- vagy makroökonómiai általános egyensúlymodellek

• optimális használat = maximális hozadék

• korlátok: piaci viszonyok ingadozása

kulturális különbségek

Példa: The European Forest and Agriculture Optimisation Model (EUFASOM)

Uwe A. Schneider

Impl

icit

Sup

ply

and

Dem

and

For

est I

nven

tory

Lan

d S

uppl

yW

ater

Sup

ply

Lab

or S

uppl

yA

nim

al S

uppl

yN

atio

nal I

nput

s

Impo

rt S

uppl

y

Pro

cess

ing

Dem

and

Fee

d D

eman

dD

omes

tic D

eman

dE

xpor

t Dem

and

CS

P

S

fogyasztás

erőforrás

Dinamikus (folyamat alapú) szimulációk

• minden komponens összefüggése

• az ökoszisztéma integrált felfogása

• folyamatok megragadása néhány differenciálegyenlettel

• hosszú távú előrejelzésre

• sztochasztikus és GIS modellezéssel kombinálva

Példa: IMAGE 2(Integrated

Assessment Model)

Bart J. Strengers et al. a bioszféra C-kivonó

képességének meghatározása a

földhasználat függvényében globális

éghajlatváltozás esetére

Távlati feladatok

• méretarány-specifikus (hierarchikus) modellek

• a földhasználat intenzifikálódásának modellezése

• időbeli heterogenitás (egyenetlen ütemű változások, technológiai fejlődés) beépítése