基于农户行为的农作物空间格局变化模拟模型架构

【目的】农作物空间格局是农业土地系统中景观功能层面的核心特征之一,农作物空间格局变化较土地利用与覆被变化更为频繁,但并不易于监测与分析。本文拟提出一个基于农户(Agent)作物选择行为的农作物空间格局动态变化模拟模型(CroPaDy)的构建方案。【方法】参考Agent农业土地变化模型的建模思路,按照"ODD标准化建模程序"和"一般性的模型计算化设计框架"进行模型的概念化设计与计算化设计。【结果】概念化设计方面,将模型设计成一个闭合的环路(驱动因素分析—决策过程分析—行为结果分析)。其中,驱动因素分析影响农户决策的内/外部因素,而非传统的自然/社会经济因素。模型模拟步长为一年,状态变量每年更新,并将行为结果作为反馈从而更新内/外部影响因素,由此体现农作物空间格局变化的动态过程。计算化设计方面,将模型设计成3个既相互独立又紧密联系的子模块,分别是:Agent生成模块、Agent简化与分类模块以及Agent决策分析模块。模型计算化设计过程应用蒙特卡洛以及效用函数等常见方法,此外,尝试使用因子分析方法对Agent进行分类与简化。【结论】经检验,CroPaDy模型充分考虑了自然环境与人类社会的交互作用,能够用以表达特定区域内的农作物空间格局及其动态变化过程。