CIRCUITSCAPE 用户指导

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1、CIRCUITSCAPE用户指导首次使用的用户：请在运行大栅格（大于一百万单元格）之前阅读内存管理的部分。1.介绍Cirsuitscape是一个运用电路理论去建立异质景观的连接度的模型的一个开源的程序。它的最常用的应用包括建模运动和动植物的基因流，以及认证对于连接度保护很重要的区域。电路理论与普遍使用的连接度模型相配因为它与随机漫步理论的连接和它的能够自发地评估多重传播途径的贡献。景观代表传导型地表，以及对于对运动最有渗透性和最能促进基因流的景观功能类型的低阻力，以及对于运动障碍的高阻力。有效的阻力、流、和穿

2、过景观的电压计算可以与生态进程相关，例如单个运动和基因流。更多关于基本模型、它的参数化，和在生态、演变、和保护规划方面的潜在应用可以在McRae(2006)andMcRaeetal.(2008).中找到。Circuitscape起初被设计去分析栅格图之间的连接度。用这个4.0版本，它现在可以分析任意的网格（图表），分析任何一套用户指定的节点间的联系。Circuitscape可以从一个独立界面或者从一个Arcgis工具盒被运行。图1.独立界面（支持栅格和网络分析）图2.ARCGIS工具盒（只能分析栅格基础的）。

3、这个工具盒包括把栅格和特征类放在一个共同的坐标系统的实用程序。更多的创造核心栖息地区域和阻力层的实用工具正在被开发。在你开始之前无论你用什么软件，连接度建模包括大量的研究:数据的编辑、GIS的分析，以及对于结果的谨慎的解释。定义要连接的区域、参数化阻力模型，以及其他的你需要做的建模决定不会那么琐碎。在潜心学习这个软件之前，我们强烈建议用户首先熟悉连接度建模的进程和咨询参考已经出版的资源。比较好的开始可以看在CorridorDesign和ConnectingLandscapes网站的概述。Spearetal.(

4、2010),Beieretal.(2011)andZelleretal.(2012)提供了在阻力绘图和连接度分析的有帮助的建议。在用这个软件之前，用户应该熟悉连接度建模的电路理论的使用（由McRaeetal.2008总结）看theGnarlyLandscapeUtilities网站可以对自动化的阻力以及核心区域的建模有帮助。最后，对绘制重要连接度区域感兴趣的用户可以考虑LinkageMapper,这是一个绘制最小费用通道的。LinkageMapper,现在也可以用circuitscape分析最小费用通道。1.

5、circuitscape是如何工作的circuitscape可以通过它的图表用户界面或从ARCGIS工具盒或者命令行被调出。用户提供给circuitscape阻力数据和计算有效阻力或者绘电流图和景观和网格间的电压的程序。两种数据类型：网格和栅格circuitscape可以阅读任何一种被线连接的节点网络或者阻力栅格图。线和栅格单元格可以被赋予反映景观促进或者阻碍运动程度的阻力值。网络或者栅格图可以被编码进阻力或电导率。图3.circuitscape使用的网络或者栅格数据类型的简单说明。这个程序可以在节点网络或栅

6、格网格上运行。栅格单元格可以有任何的阻力值。带有零阻力的单元格（短电路区域，可以被用来代表连续的栖息地斑块）被展示成白色，带有阻力值为1的单元格被展示为灰色，带有无限阻力的单元格（被编码为NODATA）被展示为黑色。对于栅格来说，每一个带有限阻力的单元格被代表为一个图表中的节点，与它的四个第一级或八个第二级邻近的单元格连接。带有明确阻力的单元格（零导电率）被减少。栖息地斑块、单元格的集群，可以被指定为零阻力（有限的电导率）使用一个分离的“短电路区域”的文件。这些单元格的集合被瓦解进一个单独的节点。图4.栅格被

7、转化为电网络。每一个单元格变成一个节点（被用一个点代表），邻近的单元格被电阻器与周围四个或者八个连接。在这里，两个短电路区域每一个被成为一个单独的节点。有限阻力的单元格被从网格中完全被删除。计算模式Circuitscape运行四种模式中的一种：成对的，高级的，一对多和多对一。成对的和高级的模式对于栅格和网络数据类型都可用。一对多和多对一模式只能对栅格数据可用。在成对的模式中，所有成对的焦点节点（连接度要被建模的点或者区域）的连接度被计算，这些节点是被用一个单独的输入文件提供给程序的。对于每一对焦点节点，一个节

8、点将会被任意地与1安培的电流源相连，另一个会与大地相连。所有成对的焦点节点之间的有效阻力将被迭代地计算，并且，如果被选择了，电流图和电压图就会产生。如果有n个焦点节点，就会有n（n-1）/2个计算结果除非你正在使用焦点点（每个焦点节点只有一个单元格）并且不绘制电流和电压图。在后面的情况中，我们可以有n种计算结果（更快）。在高级的模式中，提供了更灵活的方法去定义源和目标电流。用户定义任何数量的电流源以