基于放牧时空轨迹数据的牧群采食行为研究

发布时间：2018-05-19 20:29

本文选题：放牧 + 时空轨迹　；参考：《石河子大学》2017年硕士论文

【摘要】：中国61.49%以上的草地出现了不同程度的退化,草地资源的严重退化已经成为制约畜牧业发展和牧民增收的主要障碍。有关于放牧行为的监测与分析,有助于科学放牧策略和草地建设决策的制定,对促进畜牧业经济与草地生态的可持续发展具有重要意义。然而,现有的放牧监测方法主要是通过计算单位面积内牧群轨迹点的数量来实现,不能直接量化地给出局部区域内牧群的采食量。同时,在探究草地环境对牧食行为影响的研究方面,目前缺乏综合考虑植被、地形和季节等因素对牧群觅食行走速度影响的研究。并且,现有的牧群监测系统仅实现了牧群位置实时显示、历史回放和围栏报警功能,已无法满足草地畜牧业管理部门对于牧场放牧强度、牧群采食量分布情况和放牧信息统计等功能的更高需求。针对上述问题,开展了系统性的牧群采食行为研究工作,基于放牧轨迹数据的时间和空间属性,建立了一种牧群采食量分布模型,提取了牧群采食量空间分布特征和觅食行走速度变化特征,并在此基础上初步分析了草地环境因素对于牧食行为的影响。主要包括以下内容:(1)为了量化地刻画牧群采食量分布信息,基于放牧时空轨迹数据,以模拟采食法为理论基础,结合缓冲区分析、网格分析和叠加分析等空间分析方法,构建了牧群采食量分布模型。以研究区2015年为实例对模型进行验证,结果表明模型的准确度可达86.2%。在此基础上对采食量空间分布做进一步机理分析,发现人为的划区轮牧导致不同时期采食量空间分布出现较大差异,并且地形因素也对采食量分布影响较大,采食量与坡度的相关系数为-0.612。(2)为探究草地环境对于牧群觅食行走速度的影响,利用北斗/GPS记录放牧轨迹信息,结合现有的草地遥感估产模型获取牧场植被生长情况,采用GIS空间分析、多元统计分析和控制因素分析等方法,分析草地环境对牧群觅食行走速度影响。结果表明,一天内,放牧行走速度在放牧开始与结束时期相对较快,而放牧中期相对较慢;一年内,放牧行走速度与植被生物量(鲜重)的相关系数为-0.778;对于阴坡,随着植被生物量(鲜重)增加觅食行走速度呈现逐渐减小趋势,并且随着坡度的逐渐增大觅食行走速度也呈现出减小的趋势;而对于阳坡则无明显规律。(3)为实现对牧群采食量分布、牧场放牧强度、牧群轨迹等放牧行为信息的监测,在已建立的位置服务平台基础上,结合WebGIS空间分析技术与可视化技术,集成上述理论和方法,建立了物联网牧群轨迹数据采集与WebGIS时空数据分析的放牧监测系统。以研究区为案例对系统进行了应用分析,结果表明系统能有效地实现牧群位置信息、牧场放牧强度信息、牧群采食量分布信息的动态监测,为相关部门对放牧信息的监测提供技术支持和数据支撑。
[Abstract]:Based on the time and spatial attributes of grazing trajectory data , the paper constructs a model for the distribution of grazing behavior of forage grass . ( 2 ) In order to explore the influence of grassland environment on the speed of grazing walking , the paper analyzes the influence of grassland environment on the grazing walking speed by means of GIS spatial analysis , multivariate statistical analysis and control factor analysis .
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S812.8

【参考文献】