使用Maxent最大熵模型模拟物种适生区操作步骤

1.所需软件:

Maxent生态位模型软件

(此软件是用Java语言编写的,需Java运行环境,请先去Java官网(http://java.com)下载好)

软件下载网址:?http://biodiversityinformatics.amnh.org


(访问该网址需翻墙,评论区有百度云可自提。)

Arc Gis 10.6 软件(美国 ESRI 公司开发的地理信息系统平台)

Office Excel

2.所需输入文件及数据的处理

物种分布数据,即物种的经纬度分布(.csv格式)

如图,在Excel中,将数据分3列,依次为物种名,经度,纬度。保存为.csv格式备用。

(注意:若坐标为度分秒格式需要转换为十进制??芍苯釉贓xcel中用公式转,公式:=LEFT(A2,FIND("°",A2)-1)+MID(A2,FIND("°",A2)+1,FIND("′",A2)-FIND("°",A2)-1)/60+MID(A2,FIND("′",A2)+1,FIND("″",A2)-FIND("′",A2)-1)/3600)

环境数据(.asc格式)

世界气候数据网站下载 (http://?www.worldclim. org)可下载到过去、现代、未来的19 个气象数据变量。(下载格式一般为Tif格式,需要转换为asc格式,用转换工具转换;下载范围为全世界范围,可剪裁为研究区域相同。上篇文章已讲如何操作)

除气候因子可添加其他的环境因子。如高程、植被类型、坡度、土壤等。

3.Maxent软件的运行

打开Maxent软件,界面如下(图源网络)。

将2.中的物种分布数据、环境数据文件夹加载进去。再选择预测的结果输出文夹件即可。

一般,刀切法( jackknife)、绘制响应曲线 ( response curves)和制作预测图(make picture of predictions)功能都勾选上。

在Output directory 窗口,选择运算结果存放的目录,点击Browse

(在Projection layers directory/file 窗口,选择不同时间段的气候因子所在目录,气候因子的变量名要与Environmental layers中的环境因子变量名相同,用于预测气候变暖条件下、或者冰期物种分布区的变化。如果没有,忽略此步。)

点开setting(设置),选项设置

一般设置的比较多得是Random seed、Random test percentage和Replicates。

如图,

Random test percentage设置为25,意思是训练集为75%,测试集为 25%。

Replicates 重复 10 次运算,选择 ROC 值最大的一次运算结果进行预测。

点击run预测。

在输出文件夹中,可以查看跑出的结果。


依据 MaxEnt 模型模拟结果,将ASCII 数据导入ArcGIS 软件中,通?过 Conversion 工具转换为栅格数据,再利用Reclassify 工具,对物种的适生区等级进行划分。

具体操作步骤:

在输出文件夹中,可以查看软件跑出的结果。


Maxent的预测结果图在plots文件夹中查看。也可直接打开*.html查看。

1.模型精度检验、环境变量重要性分析

主要通过AUC值衡量MaxEnt模型精度。这里不赘述了,本文主要讲如何制图。

2.适生区分布图的绘制

地图的处理

将地图(*.shp)导入Arcgis 10.6。

双击图标,更改颜色,大小。不需要填充颜色,可直接选择Hollow这个,再进行微调。


添加物种坐标。

如图操作,选择add XY Data。


选择之前保存的物种分布信息.csv。X轴选择经度(longitude),Y轴选择(latitude),点击OK。


双击图标,更改图标的颜色、大小等。右击属性,更改名称为“分布点”。

将ASCII 格式文件转换为栅格数据

ASCII 格式文件不能直接用,需要转为栅格文件,才能进行下步操作。

所需工具:Conversion 工具

Geoprocessing-ArcToolbox - Conversion Tools - To Raster - ASCII to Raster


Input ASCII为Maxent结果文件夹中的ASCII 数据(*.asc)。

output data type一定要选择FLOAT!!!!!!?。?/p>

点击OK。

利用Reclassify 工具,对物种的适生区等级进行划分。

Geoprocessing-ArcToolbox -Spatial Analyst Tools - Reclass - Ressclassify


Input raster:选择上一步转换好的栅格文件。

点击Classify:


可以直接用默认的自然间断点法或者自己在画圈处自己手动设定,点击OK。


output raster:选择输出位置,点击OK。

成功后,右击属性(Properties)。

在symbology中调节颜色和label名称。


插入图例(Legend)、指北针(North Arrow)、比例尺(Scale bar)

如图选择Layout View。

最最后!导出地图!

file-Export map即可。

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