مدل سازی مبتنی بر یادگیری عمیق توزیع مکانی دوزیستان برای ارزیابی اثر بخشی مناطق تحت حفاظت

فراهم احمدزاده; الهام ابراهیمی; اصغر عبدلی; بابک نعیمی

مدل سازی مبتنی بر یادگیری عمیق توزیع مکانی دوزیستان برای ارزیابی اثر بخشی مناطق تحت حفاظت

محل انتشار: فصلنامه پژوهشهای تغییرات آب و هوایی، دوره: 5، شماره: 19

سال انتشار: 1403

نوع سند: مقاله ژورنالی

زبان: فارسی

مشاهده: 61

فایل این مقاله در 22 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

دریافت فایل کامل مقاله

صدور گواهی نمایه سازی
من نویسنده این مقاله هستم

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

هوش مصنوعی > یادگیری عمیق

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

https://civilica.com/doc/2100783

شناسه ملی سند علمی:

JR_CCR-5-19_005

تاریخ نمایه سازی: 26 مهر 1403

چکیده مقاله:

آنالیزگپ مبتنی بر مدل سازی توزیع گونه ای (SDMs)، ابزاری کلیدی برای ارزیابی عملکرد مناطق تحت حفاظت و شناسایی گپ های حفاظتی است. بنابراین بهبود دقت و اعتبار SDMs می تواند به تحقق استراتژی های چارچوب جهانی حفاظت از تنوع زیستی کمک کند. هدف از این مطالعه، ارتقاء روشهای آنالیزگپ با استفاده از مدل سازی برپایه هوش مصنوعی با استفاده از یادگیری عمیق و رفع برخی از محدودیتهای روشهای سنتی مدلسازی در آنالیزگپ با استفاده از رویکرد فازی در محاسبه درجه مطلوبیت زیستگاه و نهایتا ارزیابی کارایی آنالیزگپ در شناسایی گپهای حفاظتی میباشد. لذا از روش CNN-SDM، مبتنی بر یادگیری عمیق، برای شناسایی روابط پیچیده بین توزیع مکانی گونه ها و شرایط محیطی استفاده شد. داده های اقلیمی WorldClim و حضور ۴۵ گونه دوزیست در جنوبغرب آسیا از پایگاه GBIF برای کالیبره کردن مدل استفاده شد. پس از تولید نقشه مطلوبیت زیستگاهی، گونه ها براساس درجه تهدید در فهرست سرخ IUCN وزن دهی شدند و نقشه غنای گونه ای وزنی ایجاد شد. برای رفع محدودیت های داده های باینری، از مقیاس گذاری فازی استفاده شد که تغییرات کیفیت زیستگاه را پیوسته در بازه ای بین ۰ و ۱ نمایش می دهد. برای پیش بینی آینده، سناریوهای اقلیمی SSP۱۲۶ و SSP۵۸۵ برای سال های ۲۰۶۰ و ۲۱۰۰ بررسی شدند. مقایسه نقشه های غنای گونه ای وزنی و رویهم گذاری مرسوم نشان داد که ۴۳% از زیستگاه های دوزیستان در معرض تهدید در روش رویهم گذاری نادیده گرفته می شود. نتایج تایید کرد در بدترین سناریو اقلیمی، اگرچه ۸۵% از زیستگاه های مطلوب در مناطق تحت حفاظت حفظ می شود اما میانگین ارزش پیکسل های مطلوب در این مناطق به طور معناداری کاهش می یابد بطوریکه مطلوبیت زیستگاهی فازی برای ۹۷% از گونه ها کاهش خواهد یافت. مدل CNN-SDM نشان داد با AUC برابر با ۹۴/۰و TSS برابر با ۸۹/۰دقت بالایی در پیش بینی توزیع گونه ها دارد. این مطالعه تاکید بر ارتقاء روش های آنالیزگپ و رفع محدودیت های روش های سنتی دارد.

کلیدواژه ها:

آنالیزگپ ، یادگیری عمیق ، غنای گونه ای وزنی ، روش فازی ، مناطق تحت حفاظت ، دوزیستان

نویسندگان

فراهم احمدزاده

گروه تنوع زیستی و مدیریت اکوسیستم، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

الهام ابراهیمی

گروه تنوع زیستی و مدیریت اکوسیستم، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

اصغر عبدلی

گروه تنوع زیستی و مدیریت اکوسیستم، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

بابک نعیمی

گروه پویایی کمی تنوع زیستی، گروه زیست شناسی، دانشگاه اوترخت، هلند

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :

عزیزی جلیلیان، منا.، دانهکار، افشین.، سلمان ماهینی، عبدالرسول.، شایسته، کامران، ...
قیومی، راضیه.، ابراهیمی، الهام.، حسینی طایفه، فرهاد.، و کشتکار، مصطفی. ...
Abbaspour, M., Mahiny, A. S., Arjmandy, R., & Naimi, B. ...
Abellán, P., & Sánchez-Fernández, D. (۲۰۱۵). A gap analysis comparing ...
Aiello-Lammens, M. E., Boria, R. A., Radosavljevic, A., Vilela, B., ...
Alagador, D., Martins, M. J., Cerdeira, J. O., Cabeza, M., ...
Alves-Ferreira, G., Talora, D. C., Solé, M., Cervantes-López, M. J., ...
Amiri, N., Vaissi, S., Aghamir, F., Saberi-Pirooz, R., Rödder, D., ...
Araújo, M. B., Alagador, D., Cabeza, M., Nogués-Bravo, D., & ...
Araújo, M. B., Lobo, J. M., & Moreno, J. C. ...
Arponen, A. (۲۰۱۲). Prioritizing species for conservation planning. Biodiversity and ...
Borowiec, M. L., Dikow, R. B., Frandsen, P. B., McKeeken, ...
Brun, P., Karger, D. N., Zurell, D., Descombes, P., De ...
Bueno, A.S., & Peres, C.A. (۲۰۱۹). Patch-scale biodiversity retention in ...
Case, M. J., Lawler, J. J., & Tomasevic, J. A. ...
Catullo, G., Masi, M., Falcucci, A., Maiorano, L., Rondinini, C., ...
Chen, Y., Zhang, J., Jiang, J., Nielsen, S. E., & ...
Convetion on Biological Diversity, (CBD). (۲۰۲۰). Global Biodiversity Outlook ۵ ...
Deneu, B., Servajean, M., Bonnet, P., Botella, C., Munoz, F., ...
Dudley, N., Stolton, S., & Elliott, W. (۲۰۱۳). Wildlife crime ...
Dziba, L., Erpul, G., Fazel, A., Fischer, M., & Hernández, ...
Eastman, J. R. (۱۹۹۹). Multi-criteria evaluation and GIS. Geographical information systems, ۱(۱), ...
Ebrahimi, E., & Ahmadzadeh, F. (۲۰۲۲). Dynamics of habitat changes ...
Ebrahimi, E., Araújo, M. B., & Naimi, B. (۲۰۲۳). Flood ...
Ebrahimi, E., Ranjbaran, Y., Sayahnia, R., & Ahmadzadeh, F. (۲۰۲۲). ...
Ebrahimi, E., Sayahnia, R., Ranjbaran, Y., Vaissi, S., & Ahmadzadeh, ...
Dormann, C., M. McPherson, J., B. Araújo, M., Bivand, R., ...
Fajardo, J., Lessmann, J., Bonaccorso, E., Devenish, C., & Muñoz, ...
Farashi, A., & Shariati, M. (۲۰۱۷). Biodiversity hotspots and conservation ...
Fick, S. E., & Hijmans, R. J. (۲۰۱۷). WorldClim ۲: ...
Garcia, C. A., Savilaakso, S., Verburg, R. W., Stoudmann, N., ...
Ghane-ameleh, S., Khosravi, M., & Saberi-pirooz, R. (۲۰۲۱). Mid-Pleistocene Transition ...
Ghyoumi, R., Ebrahimi, E., & Mousavi, S. M. (۲۰۲۲). Dynamics ...
Gorenflo, L. J., & Brandon, K. (۲۰۰۶). Key human dimensions ...
Guillera‐Arroita, G., Lahoz‐Monfort, J. J., Elith, J., Gordon, A., Kujala, ...
Guisan, A., & Thuiller, W. (۲۰۰۵). Predicting species distribution: offering ...
Harris, D. J., Taylor, S. D., & White, E. P. ...
Hof, C., Araújo, M. B., Jetz, W., & Rahbek, C. ...
Hoffmann, S., Irl, S. D. H., & Beierkuhnlein, C. (۲۰۱۹). ...
Hofmeister, J., Hošek, J., Brabec, M., Dvořák, D., Beran, M., ...
Holt, B. G., Lessard, J. P., Borregaard, M. K., Fritz, ...
Hughes, A. C. (۲۰۲۳). The Post‐۲۰۲۰ Global Biodiversity Framework: How ...
Ilanloo, S. S., Ebrahimi, E., Valizadegan, N., Ashrafi, S., Rezaei, ...
Imbach, P., Molina, L., Locatelli, B., Roupsard, O., Ciais, P., ...
Jenkins, C. N., Pimm, S. L., & Joppa, L. N. ...
Kafash, A., Ashrafi, S., Ohler, A., Yousefi, M., Malakoutikhah, S., ...
Karimi, A., Yazdandad, H., & Reside, A. E. (۲۰۲۳). Spatial ...
Lelieveld, J., Hadjinicolaou, P., Kostopoulou, E., Chenoweth, J., El Maayar, ...
Levin, S. A. (۱۹۹۲). The problem of pattern and scale ...
Luo, Z., Wang, X., Yang, S., Cheng, X., Liu, Y., ...
Margules, C. R., & Pressey, R. L. (۲۰۰۰). Systematic conservation ...
Marquet, P. A. (۲۰۱۷). Integrating macroecology through a statistical mechanics ...
Martínez-López, J., Martínez-Fernández, J., Naimi, B., Carreño, M. F., & ...
Maxwell, S. L., Cazalis, V., Dudley, N., Hoffmann, M., Rodrigues, ...
Mi, C., Ma, L., Yang, M., Li, X., Meiri, S., ...
Mohammadi, S., Ebrahimi, E., Shahriari Moghadam, M., & Bosso, L. ...
Moreno, A., & Hasenauer, H. (۲۰۱۶). Spatial downscaling of European ...
Naimi, B. (۲۰۱۵). usdm: Uncertainty analysis for species distribution models. ...
Naimi, B., Capinha, C., Ribeiro, J., Rahbek, C., Strubbe, D., ...
Naimi, B., Hamm, N. A., Groen, T. A., Skidmore, A. ...
Nenzén, H. K., & Araújo, M. B. (۲۰۱۱). Choice of ...
Poggio, L., Simonetti, E., & Gimona, A. (۲۰۱۸). Enhancing the ...
Post-۲۰۲۰ Global Biodiversity Framework. (۲۰۲۱). First Draft of the Post-۲۰۲۰ ...
Rodrigues, A. S., Akcakaya, H. R., Andelman, S. J., Bakarr, ...
Scott, J. M., Davis, F., Csuti, B., Noss, R., Butterfield, ...
Scott, J. M., Murray, M., Wright, R. G., Csuti, B., ...
Sheykhi Ilanloo, S., Khani, A., Kafash, A., Valizadegan, N., Ashrafi, ...
Silva, A.F. da, Malhado, A. C. M., Correia, R.A., Ladle, ...
Thomas, C. D., Cameron, A., Green, R. E., Bakkenes, M., ...
Titley, M. A., Snaddon, J. L., & Turner, E. C. ...
Tittensor, D. P., Walpole, M., Hill, S. L. L., Boyce, ...
UNEP-WCMC, IUCN and NGS (۲۰۱۸). Protected Planet Report ۲۰۱۸. UNEP-WCMC, ...
Wüest, R. O., Zimmermann, N. E., Zurell, D., Alexander, J. ...
Yigini, Y.; Panagos, P. (۲۰۱۶). Assessment of soil organic carbon ...
Zhu, G., Papeş, M., Giam, X., Cho, S. H., & ...
Zizka, A., Silvestro, D., Andermann, T., Azevedo, J., Duarte Ritter, ...

نمایش کامل مراجع