在上一个单元中,您已经了解了GIS中空间建模的概念。您已被引入模型,其元素和类型,表面建模以及空间插值的作用和方法。您研究了各种类型的模型,例如数据模型,空间或过程模型,静态和动态模型等。在上一个单元中研究的重点是静态模型,该模型具有单向工作流,通常是特定时间点。因此,当我们希望随时间变化或将时间合并为另一个组件时,它们就会有局限性。也合并时间的模型被称为时空或动态模型。这种类型的模型具有其一定优势,但是,输出的准确性取决于输入数据的准确性和所使用的方法。任何输入数据中的任何错误都可能导致模型输出不正确。因此,错误及其影响需要仔细理解。在本单元中,您将了解GIS在时空建模中的使用以及错误传播及其影响。
北方森林通常被设法最大化木材生产,但其他目标(缓解气候变化)越来越重要。因此,有必要检查森林产量与其在森林林分中碳固存和气候变化的潜力之间的协同作用和权衡。为此,我们开发了一种新型的基于过程的基于过程的隔室模型,该模型允许从光合固定的碳路径遵循碳路径,直到其通过自养或异养的呼吸恢复到大气中,或者被燃烧为木材。在系统中的碳之后,可以说明森林生态系统和木制品将碳远离大气(即碳运输时间)保留多长时间。例如,我们将模型应用于四种管理场景,即混合型松树,均匀的松树,均匀年龄的云杉和均匀的混合森林,以及相对于木材生产,碳螯合和气候变化缓解潜能的性能的对比度。虽然在80年旋转结束时,均匀的森林比混合森林高出31%,而混合森林在几乎整个旋转中都优越,而在碳保留时间远离大气(即,就气候变化潜力而言。重要的是,在生态系统中最大化生产或碳量最大的情况不一定是避免大气的碳保留最有益的。这些结果强调了在评估森林管理选项以缓解森林管理方案时考虑碳运输时间的重要性。
森林生态系统正在迅速变化,景观级别的过程(例如干扰和散布)是变化的主要驱动力。因此,森林景观模型是在不断变化的环境条件及其对生态系统服务提供的影响下研究森林轨迹的重要工具。在这里,我们综合了基于个体的森林景观和干扰模型Iland的12年发展和应用。具体来说,我们描述了基本模型逻辑,并概述了多年来引入的模型组件。此外,我们概述了如何初始化,评估和参数化新应用程序的模型。iland是一种基于过程的森林景观模型,可模拟各个树木水平的森林动态。它解释了连续过程(树木生长,死亡率和再生)以及不连续的干扰(风,野火和生物剂)和森林管理。模拟涵盖了多个空间和时间尺度,从单个树木到10 5公顷的景观,从每小时的干扰动态到数百年的森林发展。环境条件由每日气候数据和高分辨率土壤信息表示。该模型旨在灵活地解决广泛的研究问题,具有丰富的图形用户界面和全面的脚本支持。该模型是开源的,并带有广泛的在线模型文档。iland应用于三大洲的50个同行评审的模拟研究中。应用主要集中在气候变化,干扰和森林管理对森林动态,生态系统服务提供和森林生物多样性的影响上。未来的模型开发可以解决森林生态系统以外的地下过程,生物相互作用和景观动态的表示。我们得出的结论是,基于过程的景观规模森林动态在单个树木水平上的模拟已证明是森林景观建模的宝贵方法。
论文的第一部分提供了有关BES的参考框架,并基于文献分析以及实验活动。第2章概述了电化学存储选择(预期性能,市场份额,成本),并特别注意锂离子技术。第3章介绍了三种不同的锂离子化学分子的实验测量。能量密度,功率密度和效率用于讨论实际应用中的BESS性能。第4章提出了有关电池建模的文献综述,该综述归类为四种一般不同的方法:电化学,分析(经验),电气和随机性。为电池模型确定了两个主要任务:操作条件的估计(即SOC估计),寿命的估计(即SOH估计)。