CIRCUITSCAPE用戶指導(dǎo)

1、C I R C U I T S C A P E 用 戶 指 導(dǎo)首次使用的用戶： 請(qǐng)?jiān)谶\(yùn)行大柵格 （大于一百萬單元格） 之前閱讀內(nèi)存管理的部分。1.介紹Cirsuitscape 是一個(gè)運(yùn)用電路理論去建立異質(zhì)景觀的連接度的模型的一個(gè)開源的程序。 它的最常用的應(yīng)用包括建模運(yùn)動(dòng)和動(dòng)植物的基因流， 以及認(rèn)證對(duì)于連接度保護(hù)很重要的區(qū)域。 電路理論與普遍使用的連接度模型相配因?yàn)樗c隨機(jī)漫步理論的連接和它的能夠自發(fā)地評(píng)估多重傳播途徑的貢獻(xiàn)。 景觀代表傳導(dǎo)型地表，以及對(duì)于對(duì)運(yùn)動(dòng)最有滲透性和最能促進(jìn)基因流的景觀功能類型的低阻力， 及對(duì)于運(yùn)動(dòng)障礙的高阻力。 有效的阻力、 流、和穿過景觀的電壓計(jì)算可以與生態(tài)進(jìn)程相關(guān)，

2、 例如單個(gè)運(yùn)動(dòng)和基因流。 更多關(guān)于基本模型、 它的參數(shù)化， 和在生態(tài)、 演變、和保護(hù)規(guī)劃方面的潛在應(yīng)用可以在 McRae（2006）andMcRaeetal.（2008）. 中找到。Circuitscape 起初被設(shè)計(jì)去分析柵格圖之間的連接度。用這個(gè) 4.0 版本，它現(xiàn)在可以分析任意的網(wǎng)格（圖表） ，分析任何一套用戶指定的節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系。Circuitscape 可以從一個(gè)獨(dú)立界面或者從一個(gè) Arcgis 工具盒被運(yùn)行。 圖1.獨(dú)立界面（支持柵格和網(wǎng)絡(luò)分析）圖2.ARCGIS工具盒（只能分析柵格基礎(chǔ)的）。這個(gè)工具盒包括把柵格和特征類放在一個(gè)共同的坐標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)用程序。 更多的創(chuàng)造核心棲息地區(qū)域和阻

3、力層的實(shí)用工具正在被開發(fā)。在你開始之前無論你用什么軟件，連接度建模包括大量的研究：數(shù)據(jù)的編輯、GIS的分析,以及對(duì)于結(jié)果的謹(jǐn)慎的解釋。 定義要連接的區(qū)域、 參數(shù)化阻力模型， 以及其他的你需要做的建模決定不會(huì)那么瑣碎。 在潛心學(xué)習(xí)這個(gè)軟件之前， 我們強(qiáng)烈建議用戶首先熟悉連接度建模的進(jìn)程和咨詢參考已經(jīng)出版的資源。 比較好的開始可以看在CorridorDesign 和ConnectingLandscapes 網(wǎng)站的概述。提供了在阻力繪圖Spearetal.（2010）,Beieretal.（2011）andZelleretal.（2012） 和連接度分析的有幫助的建議。 在用這個(gè)軟件之前， 用戶應(yīng)該

4、熟悉連接度建模的電路理論的使用（由 McRaeetal.2008 總結(jié)）看theG narlyLa ndsca peUtilities網(wǎng)站可以對(duì)自動(dòng)化的阻力以及核心區(qū)域的建模有幫助。最后，對(duì)繪制重要連接度區(qū)域感興趣的用戶可以考慮 LinkageMapper, 這是一個(gè)繪制最小費(fèi)用通道的。 LinkageMapper, 現(xiàn)在也可以用 circuitscape 分析最小費(fèi)用通道。2. circuitscape 是如何工作的circuitscape可以通過它的圖表用戶界面或從ARCGI工具盒或者命令行被調(diào)出。用戶提供給 circuitscape 阻力數(shù)據(jù)和計(jì)算有效阻力或者繪電流圖和景觀和網(wǎng)格間的電壓

5、的程序。兩種數(shù)據(jù)類型：網(wǎng)格和柵格circuitscape 可以閱讀任何一種被線連接的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)或者阻力柵格圖。 線和 柵格單元格可以被賦予反映景觀促進(jìn)或者阻礙運(yùn)動(dòng)程度的阻力值。網(wǎng)絡(luò)或者柵格圖可以被編碼進(jìn)阻力或電導(dǎo)率。圖3.circuitsca pe使用的網(wǎng)絡(luò)或者柵格數(shù)據(jù)類型的簡(jiǎn)單說明。這個(gè)程序可以在節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)或柵格網(wǎng)格上運(yùn)行。 柵格單元格可以有任何的阻力值。帶有零阻力的單元格（短電路區(qū)域，可以被用來代表連續(xù)的棲息地斑塊）被展示成白色，帶有阻力值為 1的單元格被展示為 灰色，帶有無限阻力的單元格（被編碼為 NODAT）A被展示為 黑色 。對(duì)于柵格來說， 每一個(gè)帶有限阻力的單元格被代表為一個(gè)圖表中的節(jié)

6、點(diǎn)， 與它的四個(gè)第一級(jí)或八個(gè)第二級(jí)鄰近的單元格連接。 帶有明確阻力的單元格 （零導(dǎo)電率）被減少。棲息地斑塊、單元格的集群，可以被指定為零阻力（有限的電導(dǎo)率）使用一個(gè)分離的“短電路區(qū)域”的文件。這些單元格的集合被瓦解進(jìn)一個(gè)單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)。圖4. 柵格被轉(zhuǎn)化為電網(wǎng)絡(luò)。 每一個(gè)單元格變成一個(gè)節(jié)點(diǎn) （被用一個(gè)點(diǎn)代表）， 鄰近的單元格被電阻器與周圍四個(gè)或者八個(gè)連接。 在這里，兩個(gè)短電路區(qū)域每一 個(gè)被成為一個(gè)單獨(dú)的節(jié)點(diǎn) 。有限阻力的單元格被從網(wǎng)格中完全被刪除。計(jì)算模式Circuitscape 運(yùn)行四種模式中的一種：成對(duì)的，高級(jí)的，一對(duì)多和多對(duì)一。成對(duì)的和高級(jí)的模式 對(duì)于柵格和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)類型都可用。 一對(duì)多和多對(duì)

7、一 模式 只能對(duì)柵格數(shù)據(jù)可用。在成對(duì)的模式 中，所有成對(duì)的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn) （連接度要被建模的點(diǎn)或者區(qū)域） 的 連接度被計(jì)算， 這些節(jié)點(diǎn)是被用一個(gè)單獨(dú)的輸入文件提供給程序的。 對(duì)于每一對(duì) 焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)， 一個(gè)節(jié)點(diǎn)將會(huì)被任意地與 1安培的電流源相連， 另一個(gè)會(huì)與大地相連。所有成對(duì)的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)之間的有效阻力將被迭代地計(jì)算， 并且，如果被選擇了， 電 流圖和電壓圖就會(huì)產(chǎn)生。如果有n個(gè)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，就會(huì)有n（n-1）/2個(gè)計(jì)算結(jié)果除 非你正在使用焦點(diǎn)點(diǎn)（每個(gè)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)單元格） 并且不繪制電流和電壓圖。在后面的情況中，我們可以有n種計(jì)算結(jié)果（更快）。在高級(jí)的模式 中，提供了更靈活的方法去定義源和目標(biāo)電流。 用戶定義

8、任何 數(shù)量的電流源以及任何數(shù)量的在網(wǎng)絡(luò)中或柵格景觀中的大地， 并且這些被自發(fā)地 激活。源代表電流流過的點(diǎn)或者區(qū)域， 而大地則代表電流存在于這個(gè)系統(tǒng)中的節(jié) 點(diǎn)。源節(jié)點(diǎn)可以有不同的長(zhǎng)度（注射或多或少的電流進(jìn)網(wǎng)絡(luò)或柵格） ，并且大地節(jié)點(diǎn)可以與有任何阻力的大地緊密相連。電流源和大地用獨(dú)立輸入文件提供。另兩個(gè)模式只對(duì)柵格數(shù)據(jù)類型可用。 一對(duì)多模式與成對(duì)的模式很相似， 并且 用同樣的輸入文件。 然而，不同于迭代所有成對(duì)的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)， 這種模式迭代所有 的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)。在每一次迭代，一個(gè)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)與一個(gè) 1安培電流源相連，所有剩余的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)被與大地相連。如果有n各焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，就會(huì)有n個(gè)計(jì)算結(jié)果。多對(duì)一模式與一對(duì)多模式

9、相似， 并且采用相同的輸入文件。 然而， 在這種模 式中， circuitscape 連接一個(gè)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)到大地，而所有剩余的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)到 1安培電流源。然后對(duì)每一個(gè)進(jìn)程重復(fù)進(jìn)程；如果有n個(gè)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，就會(huì)有n個(gè)計(jì)算結(jié)果。Circuitscape 可以產(chǎn)生圖展示電流密集度和每個(gè)節(jié)點(diǎn)或單元格的電壓 （以及 在網(wǎng)絡(luò)中的每一條線 / 處理器的電流）。另外， circuitscape 寫一個(gè)可以報(bào)告所有在成對(duì)的模式成對(duì)的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的有效阻力， 以及在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)之間和大地在一對(duì) 多模式。在多對(duì)一模式下阻力不被定義， 因此一個(gè)寫入零的文件暗示著成功的解 決。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的分析說明對(duì)于網(wǎng)路數(shù)據(jù)類型來說， 任何的節(jié)點(diǎn)可以通

10、過處理器與任何其他的節(jié)點(diǎn)相連 接；圖5例子網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)將被輸入為一個(gè)文本清單具體說明在每一對(duì)相連的節(jié)點(diǎn)的阻力。對(duì)于成對(duì)的分析來說， 我們也會(huì)提供一個(gè)我們想運(yùn)行計(jì)算的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的一個(gè) 清單（包括至少兩個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)，至多五個(gè)，是在電路中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量）圖6在成對(duì)的模式中， circuitscape 將會(huì)迭代運(yùn)算在一個(gè)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)清單中所 有成對(duì)的節(jié)點(diǎn)。如果節(jié)點(diǎn)0和節(jié)點(diǎn)4在焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)清單中， 那么迭代中一個(gè)將會(huì)向上 述一樣，用一個(gè) 1安培的電流源連接一個(gè)節(jié)點(diǎn)，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接地。電流將會(huì)流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從源到大地。 分支電流， 節(jié)點(diǎn)電流， 節(jié)點(diǎn)電壓和成對(duì)節(jié)點(diǎn)間的有效阻力會(huì)被 寫入每一個(gè)迭代中。更復(fù)雜的會(huì)被加到高級(jí)的模式中運(yùn)行

11、， 這種模式允許所有的源和大地被自發(fā) 地激活。例如，我們可以通過增加一個(gè)在零節(jié)點(diǎn)的單獨(dú)的修改過的源和增加許多 的賦予了不同的阻力值的大地的方法來改進(jìn)上述電路。 電流源和大地在獨(dú)立的文 件中。圖7在高級(jí)的模式中，任何的節(jié)點(diǎn)可以與一個(gè)電流源或者與大地相連，或者直接后者通過處理器與任何的值（頂面板） 。電流通過多有的節(jié)點(diǎn)和線可以被計(jì) 算（底面板），每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓也可以被計(jì)算。上述的電路都是來源于 McRae2008）. 圖7電流計(jì)算沒有看懂。柵格數(shù)據(jù)的分析說明阻力或者電導(dǎo)率的柵格柵格數(shù)據(jù)給了每一個(gè)單元格阻力值或者電導(dǎo)率 焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)或者區(qū)域 短電路區(qū)域圖8例子的對(duì)于成對(duì)的、一對(duì)多的、多對(duì)一模式的柵格圖

12、輸入文件。這些例一個(gè)焦I 八、子中的輸入文件包括一個(gè)阻力圖特定說明每個(gè)單元格的阻力值和電導(dǎo)率， 點(diǎn)節(jié)點(diǎn)位置文件（在這種情況有兩個(gè)焦點(diǎn)區(qū)域和一個(gè)焦點(diǎn)點(diǎn)） ，和一個(gè)可選擇的 短電路的區(qū)域圖。 焦點(diǎn)區(qū)域和短電路區(qū)域代表零阻力值的區(qū)域。 有著相同區(qū)域 ID的單元格被認(rèn)為是完美的連接并且被瓦解進(jìn)一個(gè)單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)，即使他們不連續(xù)。圖9圖解的描述 成對(duì)的模式 的分析將會(huì)由展示在圖 8中輸入文件造成。 三種成 對(duì)的計(jì)算，包括焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn) 1和2，節(jié)點(diǎn) 1和3，和節(jié)點(diǎn) 2和3，將會(huì)產(chǎn)生。對(duì)于每一對(duì)來說，一個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)被連接到一個(gè) 1安培的電流源，另一個(gè)連接到大地。注明焦點(diǎn) 區(qū)域節(jié)點(diǎn)變成短電路區(qū)域當(dāng)他們被激活時(shí)（例如在情景

13、 1中的節(jié)點(diǎn) 1），但是當(dāng)這些節(jié)點(diǎn)沒有被激活時(shí)這些區(qū)域不會(huì)呈現(xiàn)（例如情景 3中的節(jié)點(diǎn) 1）.圖10圖解的描述 一對(duì)多模式 的分析由圖 8中的輸入文件展示的。這些計(jì)算，包括焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn) 1， 2， 3會(huì)被產(chǎn)生。對(duì)于每一個(gè)來說，一個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)被連接到一個(gè) 1安培的電流源， 另兩個(gè)會(huì)被連接到大地。 多對(duì)一模式 也相似， 就是箭頭方向相反 而已。也就是一個(gè)節(jié)點(diǎn)與大地相連，剩下的節(jié)點(diǎn)與 1安培的電流源相連。圖11在高級(jí)的模式 中的例子?xùn)鸥駡D輸入文件。 這種模式要求獨(dú)立的電流源和 大地文件。 注明在這個(gè)例子中的電流源有不同的長(zhǎng)度， 并且大地節(jié)點(diǎn)被連接到有 不同等級(jí)阻力值的。這個(gè)例子也包括一個(gè)帶有五個(gè)短電路區(qū)域的可

14、選擇的柵格。圖12前兩個(gè)面板展示了圖 11中的輸入文件造成的有效的布局。由于電流源 C和大地D和E與短電路區(qū)域部分重疊，這些短電路區(qū)域有效地成為源或者大地本 身。最右邊的面板展示了一個(gè)結(jié)果分析的圖示， 在圖示中所有的源 （白點(diǎn)和多邊 形）和大地（黑點(diǎn)和多邊形）都被自發(fā)的激活。注明源可能是消極的（繪制在系 統(tǒng)之外的電流），并且大地節(jié)點(diǎn)可以實(shí)質(zhì)上貢獻(xiàn)電流給系統(tǒng)當(dāng)消極源呈現(xiàn)時(shí)。3、安裝 circuitscapeWindows和Mac操作系統(tǒng)可執(zhí)行的（對(duì)于大多數(shù)用戶）下載和運(yùn)行適當(dāng)?shù)陌惭b包（ 32位還是64位的取決于你的操作系統(tǒng)） 。這將安 裝 circuitscape 并且創(chuàng)建一個(gè)“例子”的目錄在安

15、裝目錄下， 帶例子的輸入文件。Mac用戶應(yīng)該單獨(dú)下載這個(gè)目錄。ArcGIS工具盒（僅Windows可用）如果你有 arcgis10.0 或者稍后的版本，你可以下載和安裝從 circuitscape 官網(wǎng)上下載為 arcgis 的工具盒。照著在壓縮包里的安裝說明來安裝。安裝 circuitscape 作為一個(gè) python 包Linux4. 使用帶有圖表用戶界面的 circuitscape使用Win dow運(yùn)行用戶界面，就像你運(yùn)行其他的任何程序一樣運(yùn)行 circuitscape 。在介紹部分以上的用戶界面都會(huì)出現(xiàn)。步驟一：選擇你的輸入數(shù)據(jù)類型第一步就是選擇你是分析網(wǎng)絡(luò)還是柵格數(shù)據(jù)步驟2：選擇一個(gè)

16、建模方式正如上面描述的， circuitscape 將會(huì)以四種模型中的一種運(yùn)行。 成對(duì)的和高 級(jí)的模式對(duì)于柵格和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)類型都是可用的。 一對(duì)多和多對(duì)一模式只對(duì)柵格數(shù) 據(jù)可行。光柵阻力圖或者網(wǎng)絡(luò) / 圖表阻力文件特定說明了在景觀中的每一個(gè)單元格的能力或網(wǎng)格中線的負(fù)載電 流。文件格式將會(huì)在下面的輸入文件格式部分介紹。數(shù)據(jù)代表導(dǎo)電率而不是電阻大多數(shù)的用戶編碼他們的網(wǎng)絡(luò)或者光柵阻力（值越大意味著越大的移動(dòng)阻 力）數(shù)據(jù)，這在連接度建模中是很常見的。 如果你想指定電導(dǎo)率就檢查這個(gè)盒 （電 導(dǎo)率是相互阻力；值越大說明移動(dòng)越簡(jiǎn)單） 。注意零和有限值 （電導(dǎo)率和阻力值） 代表特殊的情況。 有限的阻力被編碼作

17、為NODAT值在輸入的阻力網(wǎng)格，或者是零或NODATA輸入的電導(dǎo)率網(wǎng)格中；這些 被當(dāng)作完全的障礙， 并且與其他所有單元格都不相連。 對(duì)于光柵分析， 有零阻力（有限電導(dǎo)率值）單元格會(huì)被用一個(gè)單獨(dú)的短電路區(qū)域文件特別注明正如下面描 述的。成對(duì)的，一對(duì)多，多對(duì)一的模式選項(xiàng)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的位置和數(shù)據(jù)類型文件特別指定了在有效阻力和要被計(jì)算的電流之間的節(jié)點(diǎn)的位置（看圖6和 9）。每一個(gè)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)應(yīng)該有一個(gè)獨(dú)特的積極的整數(shù) ID。文件可能是指定坐標(biāo)或合適的柵格格式的文本列表。 當(dāng)一個(gè)網(wǎng)格被使用的時(shí) 候，一定會(huì)有相同的單元格尺寸和面積作為阻力網(wǎng)格。 被儲(chǔ)存在每一個(gè)網(wǎng)格單元 格位置的值指的是焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的 ID 。不包含焦

18、點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的單元格應(yīng)該被編碼成 NODATA值。當(dāng)一個(gè)文本被使用，值域引用焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn) ID 。在例子目錄里的例子可以在circuitscape 下載頁中找到。對(duì)于柵格分析， 焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)可能發(fā)生在點(diǎn) （在阻力網(wǎng)格上的單個(gè)的單元格） 上 或者穿過區(qū)域（圖8）。對(duì)于后期的，一個(gè)單獨(dú)的ID會(huì)占用一個(gè)網(wǎng)格中的超過一個(gè) 單元格或超過一對(duì)在一個(gè)文本列表的坐標(biāo)。 在一個(gè)單獨(dú)區(qū)域的單元格們隨后會(huì)被 分解成單個(gè)的節(jié)點(diǎn)，當(dāng)短電路區(qū)域文件被使用的時(shí)候（見下面） 。不同就是一個(gè) 焦點(diǎn)區(qū)域?qū)?huì)被曝光在阻力網(wǎng)格但僅針對(duì)包括焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的成對(duì)的計(jì)算。 當(dāng)用短電 路區(qū)域時(shí)， 焦點(diǎn)區(qū)域不需要由連續(xù)的單元格組成。 對(duì)于大的網(wǎng)格或者大量的焦點(diǎn)

19、節(jié)點(diǎn)，焦點(diǎn)區(qū)域可能要求更多的計(jì)算時(shí)間。 當(dāng)計(jì)算阻力或者大柵格網(wǎng)格并且不做 電壓電流圖時(shí)，教點(diǎn)點(diǎn)會(huì)運(yùn)行的更快。要用的平行處理器的數(shù)量在MacOS和LINUX系統(tǒng)中，circuitscape 可以迭代運(yùn)算在平行的對(duì)于成對(duì)的模式當(dāng)焦點(diǎn)點(diǎn)，不是焦點(diǎn)區(qū)域，被使用的時(shí)候。高級(jí)的模式選項(xiàng)電流資源文件這個(gè)文件特別指定電流資源的位置和長(zhǎng)度。柵格或者文本列表可能被使用。柵格一定會(huì)有相同的單元格尺寸， 規(guī)劃，和面積作為阻力網(wǎng)格， 不包含電流源的 單元格應(yīng)該被編碼為NODAT值。注意：電流源可能是積極的或者消極的（他們可 能把電流源注入網(wǎng)格或者把電流弄出來） 。相似的，大地可能讓電流下沉或者貢 獻(xiàn)電流如果是網(wǎng)格中的消

20、極電流源） 。例子在例子的目錄里。大地點(diǎn)文件這個(gè)文件特別指定大地節(jié)點(diǎn)的位置和連接到大地的電阻器的阻力值和電導(dǎo)率（圖 7和圖11）。柵格圖或文本列表可能被用到。 柵格圖一定有相同的單元格尺 值。注意如果一個(gè)直接的（電阻為零）大地連接與一個(gè)電流源相沖突，大地將會(huì) 被移開除非在選項(xiàng)窗口中的移動(dòng)源選項(xiàng)被選擇了。 例子的大地輸入文件在例子目 錄中。寸、規(guī)劃和面積作為一個(gè)阻力網(wǎng)格，和不包含大地的單元格應(yīng)該被編碼為 NODATA數(shù)據(jù)代表電導(dǎo)率而不是大地電阻默認(rèn)值（沒有檢查的） 設(shè)置是為了指定大地的阻力值。 檢查這個(gè)盒意味著你 的大地點(diǎn)文件特別指定與大地的連接在電導(dǎo)率方面。 為了直接將單元格與大地連 接，使用

21、阻力值為數(shù)據(jù)類型并且設(shè)置在相符的大地點(diǎn)文件的值為零。輸出選項(xiàng)基礎(chǔ)輸出文件名選擇一個(gè)目錄路徑和輸出文件的基礎(chǔ)文件名。電阻，電流圖，電壓圖，和配 置文件（是保存用戶界面設(shè)置和有一個(gè) .ini 的擴(kuò)展名） 都會(huì)用這個(gè)基本名， 伴隨 著合適的后綴和擴(kuò)展名） 。做電流圖當(dāng)被檢查，電流圖將會(huì)被產(chǎn)生 （在成對(duì)的模式下的每一對(duì)的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)或在高 級(jí)的模式下的特定的電流源和大地配置） 。電流圖作為初始的輸入文件有相同的 大小尺寸， 在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的值代表著流經(jīng)節(jié)點(diǎn)的電流數(shù)量。 在成對(duì)的模式下， 個(gè)電流圖文件將會(huì)為每一對(duì)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生， 并且一個(gè)累積的 （附加的） 文件也會(huì) 被寫出來。（注意對(duì)于一對(duì)給定的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，電流

22、圖是相同的不管節(jié)點(diǎn)是源還是 大地由于對(duì)稱性）。對(duì)于高級(jí)的建模方式，一個(gè)單獨(dú)的圖將會(huì)被展示每一個(gè)取自輸入文件中電流源和大地結(jié)構(gòu)單元格的電流密集度。這些文件可以在GIS中展示像圖13一樣。這樣的圖可以被用來認(rèn)證對(duì)于焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)間的連接度的貢獻(xiàn)最多的區(qū) 域。圖13電流圖過去被用于為山里獅群預(yù)測(cè)重要的在核心棲息地斑塊 （綠色的多 邊形焦點(diǎn)區(qū)域） 之間的連接區(qū)域。 更暖的顏色暗示有更高電流密集度的區(qū)域。 窄點(diǎn)（扭點(diǎn)），或者連接度最稀薄的區(qū)域被展示為黃色。分位數(shù)分類方案或“直方 圖均衡化”延伸趨向于對(duì)于電流圖工作很好當(dāng)使用 arcgis 時(shí)。做電壓圖對(duì)于成對(duì)的建模方式來說， 電壓圖給了節(jié)點(diǎn)的電壓。 如果一個(gè)節(jié)

23、點(diǎn)被連接到 一個(gè)1安培的電流源而另一個(gè)連接到大地那么每一對(duì)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)都可以被觀察到節(jié) 點(diǎn)電壓。對(duì)于高級(jí)的建模方式來說， 電壓圖展示了輸入文件的電流源和大地結(jié)構(gòu) 的每一個(gè)單元格的電壓圖。文件菜單文件>> 加載從上一次運(yùn)行的設(shè)置運(yùn)行”按鈕被點(diǎn)擊時(shí)自動(dòng)加載上一次保存的設(shè)置。文件 >> 加載文件的設(shè)置允許用戶瀏覽最近保存的設(shè)置的以 .ini 為擴(kuò)展名的配置文件。 這些可以包括 自動(dòng)保存在用戶特定的輸出目錄的設(shè)置中。文件 >> 保存設(shè)置允許用戶保存他們已經(jīng)進(jìn)入的用戶界面的設(shè)置為了未來的檢索作為一個(gè) 以 .ini 為擴(kuò)展名的配置文件。 這個(gè)選項(xiàng)對(duì)于在成批處理模式的使用的創(chuàng)

24、造運(yùn)行配置很有用。文件>> 驗(yàn)證編碼允許用戶驗(yàn)證他們的安裝正在正常工作。 在“驗(yàn)證” 目錄下的數(shù)據(jù)設(shè)置將被 使用，有效的阻力和電流圖會(huì)被用已知的正確的值檢查。如果驗(yàn)證失敗，看Win dow啲日志細(xì)節(jié)。文件 >> 以分批處理模式運(yùn)行使用分批處理模式， 你可以特定任何要運(yùn)行的結(jié)構(gòu)數(shù)量通過運(yùn)行 .ini 的配置 文件（保存在一個(gè)單獨(dú)的目錄下） 。這會(huì)對(duì)運(yùn)行大量的分析十分有用。配置文件 可以在用戶界面被創(chuàng)造，被保存在“保存設(shè)置”下面，并且可以用標(biāo)準(zhǔn)的文本編 輯器修改。選項(xiàng)窗口圖14. 這個(gè)選項(xiàng)窗口可以進(jìn)入很少 - 頻繁- 用過的選項(xiàng)。通過菜單欄進(jìn)入這個(gè) 窗口，可以點(diǎn)擊選項(xiàng) &g

25、t;>更多設(shè)置輸入計(jì)算選項(xiàng)連接?xùn)鸥駟卧衽c周圍的四個(gè)而不是周圍的八個(gè)對(duì)于柵格操作來說， circuitscape 通過連接單元格與周邊四個(gè)或八個(gè)直接的 鄰近的來創(chuàng)造一個(gè)圖表（網(wǎng)絡(luò)） 。默認(rèn)值是八（四個(gè)直接的和四個(gè)對(duì)角線的鄰近 的）。但是如果你想把單元格只與四個(gè)基本的鄰近的相連就要檢查這個(gè)框。使用平均的電導(dǎo)率而不是單元格之間的連接阻力。對(duì)于柵格處理來說， 這個(gè)選項(xiàng)決定單元格通過平均阻力相連還是通過平均電導(dǎo)率相連。大多數(shù)的用戶會(huì)想要默認(rèn)值（未檢查的）區(qū)別是當(dāng)把單元格與零值或有限值連接時(shí)尤其重要。當(dāng)平均阻力被使用時(shí)，第一順序的被有電阻的電阻器相連的鄰近的被通過Rab=（Ra+Rb）/2賦值，第

26、二順序（對(duì)角線的）鄰近的被帶電阻的電阻器相連的被通過 Rab=sqrt（2）*（Ra+Rb）/2賦值，RaftRb是鄰近的單元格的電阻值。當(dāng)平均的電導(dǎo)率被使用時(shí)，第一順序的 鄰近的被帶有電導(dǎo)率（相互的電阻）的電阻器點(diǎn)相連被通過Gab=（Ga+Gb）/2武值,并且第二順序的（對(duì)角線的）鄰近地，Gaffi Gb是鄰近的單元格的電導(dǎo)率。（像上面提到的，電阻值和電導(dǎo)率是相互的倒數(shù) Gab=1/Rab）可能的時(shí)候預(yù)先釋放內(nèi)存如果你正在遭遇內(nèi)存錯(cuò)誤這個(gè)選項(xiàng)可能幫助釋放一些內(nèi)存。 將可能造成更少 的執(zhí)行的次數(shù)。成對(duì)的模式：以低內(nèi)存模式運(yùn)行對(duì)于柵格處理來說， 這個(gè)選項(xiàng)將會(huì)使用更少的內(nèi)存在成對(duì)的模式下當(dāng)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)

27、（不是區(qū)域）被使用，但是也會(huì)運(yùn)行的稍微慢一點(diǎn)。高級(jí)的模式：對(duì)所有的電流源使用聯(lián)合的電流（i=1 )所有的電流源將被設(shè)置成為 1安培，不管特定在電流源輸入文件的值。高級(jí)的模式：對(duì)所有的大地點(diǎn)使用直接連接到電阻值為零的大地所有的大地單元格將被直接連接到大地，不管特定在輸入大地文件的值。高級(jí)的模式：當(dāng)一個(gè)源和大地在相同的節(jié)點(diǎn)：無論什么時(shí)候一個(gè)單元格與一個(gè)電流源和大地相連， 這個(gè)選項(xiàng)將決定是否這個(gè)源被移動(dòng)，大地被移動(dòng)，都被移動(dòng)，或都保留。對(duì)于后期的來說，如果一個(gè)源 被直接與大地（零電阻值）相連，大地連接會(huì)被移動(dòng)。圖選項(xiàng)寫最大電流圖在成對(duì)的、一對(duì)多和多對(duì)一的模式， 電流圖被做出為每一個(gè)迭代。 通過默認(rèn)值

28、， circuiscape 將也寫一個(gè)積累圖展示景觀所有迭代的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)格單元格的值的和。 如果這個(gè)選項(xiàng)被檢查， 一個(gè)額外的展示經(jīng)過迭代的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)或單元格的最大電流值的圖。寫積累的最大的電流圖僅僅流經(jīng)每一對(duì)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn) （或一對(duì)多和多對(duì)一模式的每一個(gè)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)） 的電流圖 會(huì)被計(jì)算， 但只有一個(gè)從所有計(jì)算結(jié)果的電流的和的圖 （如果那個(gè)選項(xiàng)被選了還 會(huì)有一個(gè)最大值的圖）會(huì)被寫進(jìn)盤。壓縮輸出的網(wǎng)格輸出ASCII網(wǎng)格被用gzip文件格式自動(dòng)壓縮。當(dāng)許多的大圖被寫的時(shí)候這個(gè) 會(huì)非常有用。對(duì)數(shù)變換的電流圖在輸出電流圖的值將反映一個(gè)電流密集度的 log10 的對(duì)數(shù)變換，對(duì)于在一些NODAT值。GIS包中可

29、視化他們很有用。零電流的單元格會(huì)被重新編碼為設(shè)置焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)電流為零當(dāng)以成對(duì)的模式、 多對(duì)一和一對(duì)多模式運(yùn)行柵格數(shù)據(jù)時(shí)， 焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)將會(huì)有零 電流在輸出圖中當(dāng)他們被激活時(shí)。 對(duì)成對(duì)的模式來說， 累計(jì)圖會(huì)仍然展示流經(jīng)由 其他對(duì)被激活造成的焦點(diǎn)區(qū)域的電流。 這幫助顯示流經(jīng)一個(gè)焦點(diǎn)區(qū)域的電流當(dāng)它 在積累電流圖其他焦點(diǎn)區(qū)域之間移動(dòng)。 電流流經(jīng)一個(gè)焦點(diǎn)區(qū)域可以給一個(gè)焦點(diǎn)區(qū) 域連接其他成對(duì)焦點(diǎn)區(qū)域的重要性的觀點(diǎn)。 （看圖 5）可供選擇的輸入文件讀取光柵文件當(dāng)被檢查，一個(gè)對(duì)話會(huì)開啟去選擇一個(gè)光柵文件。 帶有消極的、零或者 NODATA值的單元格將會(huì)從相關(guān)的阻力圖 （被當(dāng)作完全的障礙） 減少。 正整數(shù)單元格會(huì)被保留

30、。文件應(yīng)該只包含整數(shù)并且在柵格格式?？丛诶幽夸浀摹癿ask.asc ”例子 文件。加載一個(gè)柵格短電路區(qū)域圖短電路區(qū)域作為零電阻區(qū)域， 至關(guān)重要地提供當(dāng)流經(jīng)景觀時(shí)被給予自由通道 的電流的斑塊。 每一個(gè)短電路區(qū)域應(yīng)該有一個(gè)獨(dú)特的正整數(shù)標(biāo)識(shí)符； 在每一個(gè)區(qū) 域的單元格被合并為一個(gè)單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)。不是短電路的區(qū)域應(yīng)該被儲(chǔ)存為 NODATA值。文件一定有相同的單元格尺寸和面積作為阻力單元格。對(duì)多和多對(duì)一模式：讀取源長(zhǎng)度文件當(dāng)被檢查時(shí)，一個(gè)日志就會(huì)開放去選擇一個(gè)焦點(diǎn)文件ID的文本列表和相關(guān)的 源長(zhǎng)度。對(duì)于在列表中的任何焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，注入到節(jié)點(diǎn)（當(dāng)是一個(gè)源節(jié)點(diǎn)）的電流數(shù)量將會(huì)被特意規(guī)定成列表規(guī)定的。所有的不在列表

31、中的節(jié)點(diǎn)會(huì)默認(rèn)值成為1安培。這應(yīng)該是相同的文件格式作為文本列表文件格式（下面會(huì)給出） ，但是有兩個(gè)支柱。文件應(yīng)該有一個(gè) .txt 的擴(kuò)展名?？蠢幽夸浿械膕ource-strength-list-txt”例子文件。讀取包含 /不包含成對(duì)的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的文件這個(gè)選項(xiàng)允許用戶只執(zhí)行成對(duì)的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)子集的計(jì)算。 用戶可以識(shí)別 包含成對(duì)的計(jì)算，或成對(duì)的排除在外，在文件的第一行特意規(guī)定。這影響除高級(jí)的模式之外的所有模式。 文件應(yīng)該是欄標(biāo)定界的有 .txt 擴(kuò)展名 的文本?？匆?guī)定的格式的信息在下面的輸入文件格式部分。日志窗口等級(jí)DEBUG調(diào)試）默認(rèn)值等級(jí)發(fā)送一個(gè)合適數(shù)量的信息在程序前進(jìn)到終端窗口。會(huì)給更多

32、，其他選項(xiàng)給更少。日志完成次數(shù)寫操作名和到終端的窗口完成次數(shù)發(fā)送到日志文件打印到屏幕的信息將也被保存在輸出目錄的日志文件5.使用 ARCGIS 工具盒 circuitscape （只針對(duì)窗口）ARCGI工具盒可以促進(jìn)柵格circuitscape 分析。它允許你運(yùn)circuitscape從arcmap和arcactalog ，使用美國(guó)環(huán)境研究所的網(wǎng)格或柵格文件地理信息作為輸 入文件（不需要引進(jìn)到ASCII）。工具盒選項(xiàng)符合上述描述的用戶獨(dú)立界面。工具 盒也有實(shí)用程序轉(zhuǎn)化外形文件和功能為柵格焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)文件。你一定有可執(zhí)行的circuitscape 安裝去使用工具盒。6. 從命令行運(yùn)行 circuit

33、scape在LINU燦器上，circuitscape 從命令行被運(yùn)行。在其他的平臺(tái)，從命令行 運(yùn)行是有用的當(dāng)從不同腳本或外部程序呼出不同的 circuitscape 。Circuitscape 被從命令行還是圖表的用戶界面呼出，設(shè)置被通過過去保持circuitscape 模型使用一個(gè)配置文件。 這個(gè)配置文件有一個(gè) .ini 擴(kuò)展名，并且可 以被創(chuàng)造和保存用戶界面。文件也可以被直接編輯在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的文本編輯器中。 我們還沒有每一個(gè)設(shè)置 的文件，但如果你保存了一些不同的從用戶界面的配置和編輯 .ini 的結(jié)果文件， 你可以迅速得到在界面中的哪個(gè)選項(xiàng)與哪個(gè)設(shè)置相關(guān)的竅門。在Windows機(jī)器上，可執(zhí)行

34、的命令行可以用下面的命令呼出:cs_run.execonfigfileconfigfile 是配置文件名 （如果文件在一個(gè)不同的目錄就是路徑） 。你將需要從安裝目錄呼出 circuitscape 或提供到 cs_run.exe 的完整的路徑。7. 從其他程序呼出 circuitscapeCircuitscape 可以從外部程序和腳本調(diào)出去做柵格和網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算并返回結(jié)果。它從一個(gè)配置文件（可以手動(dòng)創(chuàng)造或從用戶界面保存）讀取用戶設(shè)置。如果外部程序可以與 python 包相連，然后當(dāng) circuitscape 被作為一個(gè) python包安裝時(shí) circuitscape 方法可以被直接呼出。例如：fro

35、mcircuitsca peimp ortCo mp utecs=Compute('configuration.ini','Screen')result=pute()如果這樣的直接與python包連接是不可能，那么circuitscape可以用下面的 命令作為一個(gè)應(yīng)用激活：pythoncsrun.pyconfiguration.ini時(shí)。作為一種選擇，可執(zhí)行的cs_run.exe可以從在Windowst的外部程序和腳本 調(diào)用。連鎖圖呼出 circuitscape 這種方式從拐點(diǎn)和中心模塊正如做CircuitscapeforArcGIStoolbox在上面的情況中

36、，結(jié)果被寫進(jìn)可以被從外部程序讀取的文件中8輸入文件格式當(dāng)以網(wǎng)絡(luò)格式工作時(shí)，文本列表被用作所有的輸入文件。對(duì)于使用ARCGI工具盒進(jìn)行柵格分析來說，阻力網(wǎng)格和其他的輸入可以是大 量柵格格式。對(duì)于使用單獨(dú)的 circuitscape 界面進(jìn)行柵格分析（圖 1）或從命令行其他程序呼出circuitscape ，阻力網(wǎng)格應(yīng)該是ASCII柵格格式，和焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn), 電流源和大地文件可以在柵格或者文本列表格式。美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所格式（當(dāng)使用CircuitscapeforArcGIStoolbox )當(dāng)使用CircuitscapeforArcGIStoolbox ，你可以使用ESR網(wǎng)格，柵格文件地理數(shù)據(jù)庫，AS

37、CII柵格和其他的ARCGI支持的柵格格式。在相同的設(shè)計(jì)中有你的 輸入文件是一個(gè)好想法。 工具盒包括一個(gè)可以轉(zhuǎn)化矢量焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)文件為柵格的使 用工具，并且把所有的輸入文件放在一個(gè)有相同柵格面積的一個(gè)設(shè)計(jì)。ASCII柵格格式（當(dāng)使用單機(jī)用戶界面或直接呼出）當(dāng)使用單機(jī)circuitscape界面時(shí)，柵格輸入圖應(yīng)該被保存為ARCII網(wǎng)格格式, 正如被標(biāo)準(zhǔn)的GIS包引進(jìn)（看在例子目錄的例子）。對(duì)于焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，保存在每一個(gè) 網(wǎng)格位置的值指的是焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)ID，一個(gè)單獨(dú)的ID可以占超過一個(gè)單元格（ID必須 是正整數(shù)）。對(duì)于電流源，網(wǎng)格值規(guī)定了安培的源長(zhǎng)度。對(duì)于大地，網(wǎng)格值規(guī)定 連接每一個(gè)大地節(jié)點(diǎn)到大地的電阻器的電

38、阻或電導(dǎo)率，正如選項(xiàng)窗口規(guī)定的一 樣。ASCII 柵格格式如下：標(biāo)頭軀干 （網(wǎng)格數(shù)據(jù) ）只數(shù)值數(shù)據(jù)。列被用制表符劃界限，行被用新的行字符劃界限。例子（這些可以在例子目錄中找到）以下是一個(gè)10乘10的阻力圖。有限阻力的單元格被分配為NODATl（-9999）面兩個(gè)圖沒有看懂以下是一個(gè) 10乘10的焦點(diǎn)區(qū)域圖。這里，單元格群已經(jīng)被編碼為焦點(diǎn)區(qū)域因此這些將被當(dāng)作在電路分析中要被連接的“核心區(qū)域多邊形” 。在每一個(gè)焦點(diǎn) 區(qū)域的所有單元格將被分解進(jìn)入一個(gè)單個(gè)的節(jié)點(diǎn) （即使是在區(qū)域中不連續(xù)的） 當(dāng) 區(qū)域在成對(duì)的、 一對(duì)多或多對(duì)一的分析中被激活。 這種格式短電路區(qū)域文件格式 相同。注意區(qū)域1和2在上面的阻力

39、圖中通過一個(gè)低阻力的生態(tài)走廊很好地連接。如 果單元格被連接到周圍八個(gè)，則區(qū)域 3只與其他兩個(gè)區(qū)域連接。在與四個(gè)相鄰的情況，區(qū)域 3將被完全孤立。 完全沒看懂文本列表格式對(duì)于網(wǎng)絡(luò)/ 圖表操作，阻力網(wǎng)絡(luò)，焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，電流源和大地應(yīng)該被存儲(chǔ)為文 本列表。為了特定一個(gè)電阻器網(wǎng)絡(luò)， 三列被使用。 第一和第二列給被通過一個(gè)電 阻器連接的節(jié)點(diǎn)ID，第三列給阻力值。例如，這個(gè)簡(jiǎn)單的電路：這個(gè)文件可以在例子目錄中找到。 請(qǐng)注意：典型的， 需要有一個(gè)為每一對(duì)連 接的節(jié)點(diǎn)的入口。如果有兩個(gè)入口為一對(duì)（節(jié)點(diǎn) 1，節(jié)點(diǎn)2，值1）和（節(jié)點(diǎn) 2，節(jié)點(diǎn)1，值2）的格式，就會(huì)被考慮為平行的電阻器并且他們的電導(dǎo)率將會(huì)被求和。例如，

40、如果上面的文本裂變有一個(gè)額外的入口為節(jié)點(diǎn)對(duì)（ 4， 3）像這樣：然后在結(jié)果圖表中節(jié)點(diǎn) 3和4之間的電阻會(huì)變成 1/2 歐姆。對(duì)于高級(jí)的模式， 電流源和大地也被儲(chǔ)存為文本列表的格式。 上面的電路可 以被擴(kuò)大去包括一個(gè)有兩個(gè)額外輸入文件的電流源和大地。 例如，我們可以加一 個(gè) 1安培的電流源在節(jié)點(diǎn) 0用一個(gè)像這樣的文件：為了直接連接節(jié)點(diǎn) 4到大地（也就是去用一個(gè)有零歐姆電阻的電線連接它到大地）并且連接剩余的節(jié)點(diǎn)到有電阻器的大地，我們可以用一個(gè)像這樣的文件：這些文件也在例子目錄中。結(jié)果電路會(huì)像這樣：對(duì)于柵格操作來說， 你也可以存儲(chǔ)焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)、 電流源和大地為文本列表。 對(duì) 于每一個(gè)在文本列表中提到的節(jié)

41、點(diǎn)，一個(gè)值和 XY坐標(biāo)被特定為下面展示的：、注意：X和丫是地理坐標(biāo)，不是行列數(shù)。例子文本列表（在上面的焦點(diǎn)區(qū)域圖中的單元格位置的一個(gè)部分的列表； 坐 標(biāo)是單元格的形心）對(duì)于焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，值域指的是焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)ID;值一定要是正整數(shù)，并且一個(gè)單獨(dú)的ID可以占超過一對(duì)坐標(biāo)（和超過一個(gè)單元格在基本的阻力網(wǎng)格中）；對(duì)于電流 源，值域指的是在安培的源長(zhǎng)度。 對(duì)于大地， 值域指的是連接每一個(gè)大地節(jié)點(diǎn)到 大地的電阻器的電阻值或電導(dǎo)率，如選項(xiàng)窗口設(shè)置的。包含的 / 排除在外的文件格式這個(gè)文件會(huì)被加載當(dāng)“讀取包含的 / 排除在外的焦點(diǎn)節(jié)點(diǎn)對(duì)的文件”選項(xiàng)被 選中時(shí)，并影響除了高級(jí)的模式之外的所有模式。有兩種文件格式可以被使用。第一種就是最簡(jiǎn)單的， 給一