CONEFOR 2.6 用户手册(Saura & Torne, 2012 年 4 月)
通过空间图和生境可用性(可达性)度量量化生境斑块和链接对维持或增强景观连接性的重
要性
1。Conefor 是什么?1
2。作者 2
3 所示。本手册范围 2
目录
4 所示。与 2.2 版本相比,2.6 版本的主要新特性
5。安装、操作系统和计算机配置
6。使用条件 3
7 所示。问题或进一步的信息 3。
8。对 Conefor 2.6 的图形用户界面中新特性的概述
9。计算节点的重要值,包括 IIC 或 PC (intra, flux, connector)的分数
10。广义中介中心性度量 7
11。只计算整个景观的整体指数值 10
12。计算整个景观的等效连接性(EC)(总体索引值)11
13。只计算添加节点 11 的重要性
14。计算不同模式(删除、改进、更改)的链路重要性值
15。计算精度(高或标准)17。
16。其他有关 Conefor 2.6 . 17 的评论。
17 所示。GIS 扩展 17
18 岁。应用 18
19 所示。实证支持 18
20.参考文献 18
1。Conefor 是什么?
Conefor 是一个软件包,它允许量化生境区域的重要性,以及维持或改善景观连通性的
链接,以及评估生境和土地利用变化对连通性的影响。它被认为是在保护和景观规划方面的
决策支持的工具,通过确定和确定关键地点的生态连通性。
Conefor 包括新功能连通性指数(积分连接性指数(IIC)的概率连接(PC)),已经被证明可以
提供了一个改进的性能比其他现有的指数和特别适合景观保护规划和改变监视应用程序
(Pascual-Hortal 和 01 2006、01 和 Pascual-Hortal 2007 年 01 2010 年卢比奥,01 et al .
2011 年)。这些指标是基于空间图,以及在景观尺度上测量栖息地的可用性(可达性)的概念。
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这一概念包含在将生境斑块本身视为连接发生的空间,将斑块内存在的连接资源
(intrapatch 连接性)与景观中与其他生境斑块(斑块连接性)的连接所提供的资源(可通过)
集成在一起。这样,连接是构思(测量)作为景观的性质决定的数量可及栖息地景观,无论这种
可及栖息地来自大型和/或高质量的生境斑块(intrapatch 连接),从不同的补丁
(interpatch 连接)或之间存在密切联系,更频繁,从两者的结合。
2.作者
Conefor 2.6 是由马德里政治大学的 Santiago Saura 和 Josep Torne 开发的,作为先前 2.2
版本的改进(Saura 和 Torne 2009)。详情请参阅 www.conefor.org,并参考第 20 节。Conefor
Sensinode 2.2(2007 年 6 月发布)是由 Lleida 大学的相同作者开发的。西班牙科学和创新
部通过 AGL2009-07140 和 REN2003-01628 项目为发展 Conefor 提供了资金。Sensinode 1.0
(LandGraphs package)由 Dean Urban (Duke University)开发。
3 所示。本手册的范围
本用户手册只解释了在 Conefor 2.6 中实现的那些新特性,并且没有包含在 2.2 版本中。这
个软件包的所有其他功能、基本功能和说明与 2.2 版本相同。关于如何使用 Conefor 的其余
(大部分)信息,请参阅版本 2.2(附件)的手册。稍后,我们计划制作一个整合这两个手册内
容的单一更新手册。查看 Conefor 网站(www.conefor.org)的更新。在该网站,你也可以订
阅一个电子邮件列表,自动通知你任何有关 Conefor 的相关新闻。
4 所示。与 2.2 版本相比,2.6 版本的主要新特性
的三个分数 dPC 和 dIIC 指数(内部、通量、连接器)计算(见 9 节),除了总 dPC / dIIC 值已
经提供的 2.2 版。这允许单独评估栖息地斑块对景观中的栖息地连接和可用性的不同贡献方
式,即它们作为连接性提供者的不同角色(Saura 和 Rubio 2010)。
连接的重要性(sensilink)可以计算个人联系,除了节点的重要性(sensinode)已经提供的
2.2 版。版本 2.6 中包含了一些敏感链接功能,如第 14 节所述(链接删除、链接改进、链接
更改)。考虑到 Conefor 现在不仅执行与节点(sensinode)相关的分析,而且还执行与网络中
的链接(sensilink)相关的分析,因此在这个版本 2.6 和未来版本中,软件包的名称已经从
“Conefor sensinode”简化为“Conefor”。
等效连接(EC)的值对应于 IIC 和 PC 标准(2011 年 01 et al . 2011 a,b)也提出了整体指数
的结果(参见 12)。
中间性的价值中心(BC)指标可以计算并提出的节点重要性的结果文件。这包括由 Freeman
定义的经典 BC 度量,更重要的是,广义和改进版本 BC(IIC)和 BC(PC),它为这个度量提供
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了更多的生态现实主义,并允许它与 IIC 和 PC 的需求和理想属性相匹配(参见第 10 节)。正
如 Bodin 和 Saura(2010)所详细描述的,所有这些度量都集成在一个具有相同度量单位的分
析框架中。
5。安装、操作系统和计算机配置
这个新版本 2.6 没有特定的安装要求。只需将可执行文件(Conefor26.exe)复制到您的
计算机的任何位置,并双击该文件以运行该软件(您甚至可以直接通过 USB 棒运行该软件)。
至于 2.2 版,Conefor 只在使用 Windows 操作系统的计算机上运行(任何 Windows 版本都可
以,包括 Windows XP、Vista、7 和其他版本)。它同时在 32 位和 64 位架构中运行,尽管当
前的 Conefor 编译只使用 32 位(即不能在您的计算机中使用超过 4 GB 的 RAM)。在未来,我
们计划为 64 位和不同于 Windows 的其他操作系统生成 Conefor 编译(如果您希望自动获得未
来版本或其他相关新闻的通知,请查看 Conefor 网站的更新和/或订阅 Conefor 电子邮件列
表)。
Conefor 注意,在输入文件(节点和连接文件)点(而不是逗号)应该设定为小数点符号,符号
不应该被用作一千分离器(例如一个正确的数字格式是 1235.45,1.234,45 或 1235,45 或
1235 .45 1.234.45 不正确)。Conefor 将根据这些规范期望输入文件中的所有数值,并以相
同的格式写入结果。如果输入文件中的任何数值都不是按照这种格式编写的,那么当试图使
用这些输入文件运行 Conefor 时,会发生错误。这意味着在通过专门为此目的开发的任何
GIS 扩展为 Conefor 生成输入文件之前,应该相应地设置计算机的区域配置设置(参见第 17
节)。否则,GIS 扩展将以错误的数字格式编写 Conefor 输入文件,这些文件将不能用于
Conefor 的后续处理。
6。使用条件
Conefor 是免费软件,与 2.2 版本具有相同的使用条件。这意味着它可以不受任何非商
业目的的限制,只需要引用软件、其网站和适当的引用(参见 www.conefor.org 和下文第 20
节)。
7 任何问题或进一步的信息
有关任何问题或进一步信息,请访问 www.conefor.org,在那里您可以找到 Conefor 软
件包的最新版本、用户手册、GIS 扩展、相关论文、Conefor 在全球应用的概述、实证支持
研究和其他相关信息。你也可以通过 conefor@gmail.com 联系我们。作者希望了解使用
Conefor 的应用程序,以及报告错误和改进建议的帮助。但是,将提供非常有限的用户支持,
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并且只针对与此软件及其实现的方法有关的特定问题,这不能用其他方法来解决(例如仔细
阅读手册和不同的相关文件)。
8。概述了图形用户界面的新特性,用于 Conefor 2.6。
Conefor 2.6 中的大多数新特性都位于下图所示的红色框中。其余部分与 2.2 版本完全相同。
每个红色框旁边的数字表示您可以在本用户手册的哪个部分找到该特定选项或功能的描述。
请参阅第 12 节,以获得在此映像中没有图形化的附加新特性。
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9。计算节点的重要值,包括 IIC 或 PC 的分数(内部、流量、连接器)
除非您指定“唯一的整体索引”选项(请参阅下面的第 11 节),Conefor 将计算每个节点的
重要性,作为将单个节点从景观中移除所导致的连接性度量值的减少(请参阅手册中的 2.2
版本和相关论文以了解更多细节)。这包括 Saura 和 Rubio(2010)所描述的 IIC 或 PC 的内部、
通量和连接器部分;如果选择这两个指标中的任何一个进行分析,这些分数将自动计算出来。
一个节点的重要性(或链接,参见第 14 节)根据给定的连接性索引(度量)M 可以用相关的术
语表示(在 Conefor 2.6, dM 中)或绝对的术语(“vars”在 Conefor 2.6, varM)中表示:
其中 M 为景观中所有节点都存在时的整体连通性指数(metric)值(即初始、完整、未扰动景
观的公制值),Mafter 为从景观中去除单个节点后的整体指标值。因此,dM 和 varM 分别量
化了特定节点/patch 丢失后整个景观(M)整体连通性度量值的相对变化和绝对变化。同样的
方程也适用于与补丁之间的链接相关的其他更改,如将在第 14 节后面描述的那样。
在运行软件之前,您应该至少选择“Show deltas”或“Show vars”(除非“Only overall
index”选项被激活,参见下面第 11 节)。如果您选择“Show deltas”选项(这是默认选项),
Conefor 将计算并显示每个节点和为分析选择的每个索引的 dM 值。如果您选择“Show
vars”选项,Conefor 将计算并显示每个节点和为分析选择的每个索引的 varM 值。您还可
以同时选择“Show deltas”和“Show vars”,然后 Conefor 将计算和显示 dM 和 varM 的值。
但是,请注意,这可能在节点重要性文件中生成大量列,并且根据 dM 或 varM(因为这两个
变量是成比例的,varM=(dM·M)/100 给出的),栖息地斑块(节点)对景观连接性的贡献是相
同的。虽然在某些情况下,dM 值更容易解释,但这将取决于所选的索引和用户首选项。在
某些情况下,如果景观/网络非常大,那么 dM 值可能非常低(如果网络由数千个节点组成,
那么单个节点很难对连接具有较大的相对重要性),也很难处理(最终无法区分为 0)。在这
些情况下,varM 值可能是更好的选择。
索引 M 可以对应于 Conefor 2.6 中包含的任何连接指标:NL、NC、H、LCP、IICnum、F、AWF、
PCnum。
注意,在Conefor中,IICnum和PCnum值(IIC和PC指标的数值分别参见下面的公式)是用于
计算dIIC、dPC、varIIC和varPC值的。这使得无需根据IIC或PC计算节点输入的任何AL值。
即使使用特定AL的IIC和PC值(而不是IICnum或PCnum)来计算节点的重要性值,dIIC和dPC
将与使用IICnum或PCnum获得的值完全相同。这是因为AL是一个常数,不随节点或链接的
删除而变化从景观。(如果您希望获得变量或varPC值,就像使用IIC和PC值(对于给定的
AL值)所产生的结果一样,您只需将用Conefor 2.6和a 2计算的变量或varPC值除以2。)If
you wish to obtain the varIIC or varPC values as they would result from using the IIC and
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PC values (for a given AL value) you just need to divide the varIIC or varPC values that are
calculated by Conefor 2.6 by A 2.
有关这些度量和公式的详细信息,请参阅手册 2.2 版和两篇相关论文(Pascual-Hortal 和
Saura 2006、Saura 和 Pascual-Hortal 2007)。
Saura 和 Rubio(2010)指出,IIC 和 PC 度量的重要性值可以划分为三个不同的部分(intra、
flux、connector),考虑到栖息地斑块(节点)或链接对总体栖息地连接和景观可用性的不同
影响。当选择 IIC 和/或 PC 进行分析时,Conefor 2.6 将自动为每个节点计算这三个部分的
值。这适用于由 Conefor 计算的 dM 和 varM 值(除了分割的分数值外,还将给出总 dIIC、
varIIC、dPC 和 varPC 值):
对于现有的节点(标准分析/节点删除)和由于栖息地恢复措施可能添加到景观中的节点,将
对这三个部分进行计算(见选项“节点添加”在版本 2.2 的手册中)。虽然栖息地补丁可以通
过这三个部分实现连接,但是链接(走廊、连接器)只能通过连接器部分实现连接:请参见
Saura 和 Rubio(2010)。
Baranyi et al。(2011)表明,通过聚类分析和多维标度,内部,通量和连接器分数提供非冗余
和互补信息的重要性一片景观网络,他们捕获的大部分变化补丁保护优先,来自使用更大的
组连接度量研究(见图 5),也许由中心补充指标(见下面的部分 10)。
唯一的例外的 dM 和 varM 计算节点重要性文件(如前所述)的值是中间性中心指标(公元前公
元前公元前(IIC),(PC)):这些指标计算方式不同(见下面的部分 10),而不是根据上面所示
的公式 dM 或 varM。Conefor 2.6 中包含的中间度中心性度量是根据每个节点在完整的(初始)
环境中的位置来计算的,而不是像其他指标那样遵循节点(补丁)移除过程。
逐句翻译
最后需要注意的是,在 Conefor 2.6 中不再包含 CCP 索引(类符合概率)。这是因为与其他指
标相比,CCP 没有提供良好的优先级能力(参见 Pascual-Hortal 和 Saura(2006))),如果没
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有必要,我们打算避免 Conefor 计算过多的指标。另一方面,在分析上,CCP 与 LCP 非常相
似。由于 LCP 包含在 Conefor 2.6 中,如果您希望这样做,那么很容易从 Conefor 2.6 计算
的 LCP 中获得 CCP 值;参见 Pascual-Hortal 和 Saura(2006)的公式,了解如何进行这个简单
的计算。在您仍然希望直接获取 CCP 值的罕见情况下,您可以为这个特殊目的使用旧版本
Conefor Sensinode 2.2(这个旧版本仍然可以在 Conefor 网站上下载)。
10。广义中间性中心指标
10.1。哪个网络中心指标是由 Conefor 计算的?
对于每个节点计算 Conefor 2.6:
- BC,最初由 Freeman 定义的经典中间度中心性度量(1977);社会人际学 40:35-41)。
——公元前公元前(IIC)和(PC),公元前度量的改进版本,博丹提出的,01(2010)为了把一些
重要的考虑增加这个指标的生态现实主义,使它与 IIC 和 PC 的特点和可取的属性。这样,
BC(IIC)和 BC(PC)就被放置(集成)在与 IIC 和 PC 度量相同的分析框架中。所有这些度量都
用相同的度量单位表示,可以直接进行比较。特别是,每个节点的归一化 BC(IIC)和 BC(PC)
值分别等于或高于 IIC 和 PC 指标的连接器部分(见下文 10.5 节),如 Bodin 和 Saura(2010)
所示。
BC、BC(IIC)和 BC(PC)的值只计算景观中存在的节点(标准节点重要性分析),而不计算
要添加的链接或节点。
10.2。中间度中心性度量衡量什么?它们是如何计算的?
这些中心度量基线的概念(公元前公元前(IIC),(PC))是一样的:他们衡量一个特定的节
点位于所有其他对网络中节点之间,即这些指标获取的程度的最短或最优路径运动其他生境
斑块之间通过一个特定的节点。当一个节点作为一个中间的垫脚石补丁参与到许多其他对补
丁之间的最短/最优移动路径时,它将是高度集中的(通过这些度量量化)。
这些中间度中心性度量与 Conefor 中实现的所有其他度量指标不同,因为它们只能在单
个节点的级别上计算,也就是说,这些 BC 度量不能提供描述整个场景的连接性的总体值。
对于这些度量,不存在 M 景观级值(参见第 9 节中的公式)。因此,当您选择这些中心指标时,
它们的值只会出现在节点重要性文件中,而不会出现在整个索引值的结果中。
逐句翻译
每个节点的中心性度量值(如节点重要性文件所示)的计算与其他度量值是不同的。单个
节点的中心性值是考虑到该节点在完整(初始)环境中的拓扑位置,而不执行任何节点删除过
程(上面第 9 节中 dM 或 varM 的公式不适用于这些度量)。详情请参见 Bodin 和 Saura(2010)。
因此,即使 BC、BC(IIC)和 BC(PC)的值与 dM 或 varM 值一起显示在节点重要性文件中,其余
的指标也是如此,应该记住,它们是使用不同的方法/过程来计算的。
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10.3。经典 BC 和广义 BC(IIC)和 BC(PC)度量之间的区别是什么?
BC 只考虑通过特定节点的所有对补丁之间的最短路径数,而不考虑正在连接的补丁的
区域(或属性)以及这些路径的长度或强度。公元前公元前(IIC)和(PC),然而,考虑到区域的
补丁(或任何其他属性)正在通过一个特定的连接节点,这些节点考虑更多的中央,作为垫脚
石大型和高质量的补丁之间比那些坐在补丁与稀缺或穷人之间栖息地资源。BC(IIC)还考虑
到涉及特定节点的补丁之间路径的长度(链接数);较长的路径被认为对进行有效运动不太可
行,因此在中心性计算中它们的权重较小。类似地,BC(PC)考虑了在特定路径上移动的概率
(最大积概率 p*ij,见 Pascual-Hortal 和 Saura(2007))),因此 p*ij 较高的路径在中心性
计算中具有更大的权重。详情请参见 Bodin 和 Saura(2010)。
注意,BC(IIC)和 BC(PC)是在 Conefor 中实现的所有度量中计算密集型的。因此,在具
有多个节点的大型场景中计算这两个指标时,应该小心谨慎。在非常大的网络中计算 BC(IIC)
或 BC(PC)可能是不可行的,因为需要过多的计算时间。但是,标准 BC 度量可以更快地计算。
10.4。如何在 Conefor 接口中选择 BC、BC(IIC)和 BC(PC)度量进行计算?
如果您希望计算经典的 BC 度量,那么您应该在方框中选择 BC 作为 Conefor 接口中的二
进制连接性指标。每个节点的结果值将显示在节点重要性文件的一列中。BC Conefor 特定
节点计算 k 值对应不同的总和所有成对的补丁之间最短路径经过 k(k)不同,之间的最短路径
总数除以所有成对的补丁博丹(方程 5 和 01(2010))。无论如果你选择“显示三角洲”或
“var”相同的结果将出现在公元前的节点重要性文件(即使你选择“显示三角洲”和“增
值”,只会产生一列公元前的节点重要性文件,与值计算如上所述)。
如果您希望计算 BC(IIC)度量,那么您应该在 Conefor 接口的二进制连接索引框中选择
BC 和 IIC。Conefor 将会理解你不仅要计算 BC 和 IIC,还要计算 BC(IIC)。这将导致在节点
重要性文件的不同列中显示 BC、IIC 和 BC(IIC)的值。这三个度量(BC、IIC 和 BC(IIC))将
被计算,即使您只对 BC(IIC)感兴趣,但这并不重要,因为 BC(IIC)是这三个度量中计算最
密集的度量。计算 BC(IIC)将消耗最多总处理时间。另一方面,为了获得 BC 和 IIC 值而进
行的一些计算也需要获得 BC(IIC)的结果。如果您希望计算 BC 和 IIC,而不是 BC(IIC),那
么您应该运行两次 Conefor,一个只选择 BC,另一个只选择 IIC。 逐句翻译
如果您希望计算 BC(PC)度量,那么您应该在框中为二进制指标选择 BC,在框中为概率指
标选择 PC。Conefor 将会理解您不仅要计算 BC 和 PC,还要计算 BC(PC)。这将导致在节点重
要性文件的不同列中显示 BC、PC 和 BC(PC)的值。即使您只对 BC(PC)感兴趣,也会计算这三
个度量(BC、PC 和 BC(PC)),但这并不重要,因为 BC(PC)是这三个度量中计算最密集的度量。
计算 BC(PC)将消耗大部分的处理时间。另一方面,为了获得 BC 值和 PC 值而进行的一些计
算也需要获得 BC(PC)的结果。请注意,如果您的输入连接文件是一个远程文件,选择 BC 和 PC
时你需要提供一个距离阈值,将用于计算 BC(至于其他二进制连接度量)和一对
probability-distance 值将用于计算 PC 和 BC(PC)。二进制指标框中指定的距离阈值对 BC(PC)
的所有计算都没有影响,它只是基于为概率指标指定的概率距离值。同样,BC 的计算完全
不受为概率指标指定的概率距离值的影响。如果您的输入连接文件是一个概率文件,则同样
适用。在这种情况下,计算 BC 需要一个概率阈值,但这不会影响 PC 或 BC(PC)的所有计算,
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