Python | 设置滑动窗口计算栅格数据的不对称性

职场   2025-01-06 00:13   陕西  

各位同学,大家好!近年来,关于“生态系统不对称性”的研究逐渐增多。本期,我们将介绍不对称性的定义与计算公式,并分享如何利用Python设置滑动窗口来计算不对称性。由于内容较为复杂且涉及核心方法,本篇文章为付费内容。以下是一些文献中关于不对称性的图片,帮助大家理解。

 https://doi.org/10.1111/ele.13126
https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2024.112631
https://doi.org/10.3389/fevo.2023.1189059
一、不对成性
不对称性(Asymmetry, A)是量化生态系统功能在不同环境条件下响应非对称性的重要指标。其计算公式为:
当 A > 1 时,表现为正不对称;当 A < 1 时,表现为负不对称。当 A = 1 时,系统功能波动对称,表明系统处于稳定的平衡状态。此外,A 偏离 1 的程度反映了系统状态与临界点的接近程度。偏离程度越大,表明系统弹性越低,稳定性越弱,生态系统更容易受到扰动的影响。
二、Python结果
1. 以蒸散量ET为例,我们使用5年滑动窗口来计算不对称性,并将结果保存为栅格数据。这些栅格数据将为后续的时空变化特征分析提供基础。
2. 随机选取的滑动窗口栅格空间分布图
3. 代码中还包含了输出csv文件,我们可以获取每个滑动窗口的不对称性栅格数据的最小值、平均值、最大值和标准差。
三、Python代码
代码已包含详细注释,大家只需修改9-20行栅格和表格数据的输入输出路径、栅格数据年份、滑动窗口大小和数据有效值范围。此外,还需修改第69行各栅格数据的文件名,本示例中为 year_ET_年份.tif。
以下是代码链接,有任何问题欢迎同学随时咨询。

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