**Circuitscape-for-ArcGIS** 是一个强大的地理信息系统（GIS）插件，专为生态学家和自然资源管理者设计，用于模拟生物群落中的物种扩散、基因流动或电流流动等现象。它基于电路理论，将复杂的生态环境视为一个电路网络，通过解决电路问题来预测和分析生态连接性。 **一、Circuitscape 插件简介** Circuitscape 是一款开源软件，最初由朱利安·奥斯特罗姆（Julian M. Ostrom）开发，用于计算景观中的电阻和电流分布。当与 ArcGIS 结合使用时，它提供了用户友好的界面，使得非编程背景的用户也能进行复杂的空间分析。该插件可以处理大型数据集，并支持多种输出格式，包括栅格图层和矢量图层，帮助用户可视化和理解结果。 **二、电路理论在生态学中的应用** 电路理论是一种强大的工具，可用来量化景观中的连通性。在生态系统中，物种迁移、扩散和基因流可以被看作是电流在电路中的流动。地形特征如山脉、河流和道路等可以被视为电路中的电阻，影响着物种的移动能力。Circuitscape 使用这种概念，通过计算最小阻力路径和热点区域，帮助生态学家评估景观对物种生存和扩散的影响。 **三、Circuitscape 功能** 1. **阻力地图**：根据景观特征（如土地覆盖、海拔、水体等）生成阻力值，用于模拟物种移动的难度。 2. **电流分布**：计算在阻力地图上的电流分布，指示物种可能的扩散路径。 3. **最短路径分析**：找出两个特定点之间或多个点之间的最小阻力路径，帮助识别关键的生态走廊。 4. **热点和冷点分析**：确定物种最可能聚集或最少活动的区域，这对于保护区规划和资源管理至关重要。 5. **多情景模拟**：支持不同情景分析，例如气候变化、土地利用变化等，以预测未来生态系统的连通性。 **四、Circuitscape_for_ArcGIS 压缩包内容** `Circuitscape_for_ArcGIS` 压缩包通常包含以下组件： 1. **安装程序**：用于在 ArcGIS 中安装 Circuitscape 插件的可执行文件。 2. **文档**：详细的用户手册和教程，帮助用户理解和使用插件功能。 3. **示例数据**：提供预设的案例研究数据，供用户学习和测试软件操作。 4. **脚本和模板**：方便用户自定义工作流程和批量处理任务的 Python 脚本和 ArcGIS 模板。 **五、使用 Circuitscape-for-ArcGIS 的步骤** 1. 安装插件：将 `Circuitscape_for_ArcGIS` 解压后，按照提供的说明在 ArcGIS 环境中安装插件。 2. 准备输入数据：收集和处理相关的地理信息数据，如土地覆盖图、高程模型等。 3. 设置参数：根据研究需求，配置 Circuitscape 的计算参数，如阻力层、目标点、输出选项等。 4. 执行分析：运行插件，进行电路计算。 5. 分析结果：查看和解释生成的输出文件，包括电阻图、电流图、最短路径等。 6. 后处理：利用 ArcGIS 的制图和分析工具进一步解读和展示结果。 通过使用 Circuitscape-for-ArcGIS，生态学家能够更深入地了解和保护自然环境，优化保护区布局，提高生态系统的连通性和可持续性。

Circuitscape是一款基于电路理论的景观生态网络模拟软件，主要用于研究生态网络、生境连通性和基因流动性等生态学和自然保护领域的问题。 该软件可以模拟不同生境类型之间的连接和物种的迁移路径，从而帮助用户更好地理解生态系统的结构和功能，预测生态系统对环境变化的响应，制定更好的保护和管理策略。 Circuitscape的核心算法基于电路理论，将景观生态网络建模为电路网络，物种移动被视为电流流动，生境的连通性被表示为电路网络中的电阻。软件可以自动计算任意两个生境之间的阻抗（电阻），并将其转换为连接度和基因流动性等生态学指标。此外，Circuitscape还支持多种参数和算法设置，包括阻抗、电荷分布和迭代次数等，以适应不同的分析需求。 总之，Circuitscape是一款基于电路理论的景观生态网络模拟软件，可以帮助生态学和自然保护研究者更好地了解生态系统的结构和功能，预测生态系统对环境变化的响应，为生态系统管理和保护提供科学依据。

Linkage Mapper是用于支撑区域野生动物栖息地连通性分析的GIS工具。它由几个Python脚本组成，打包为ArcGIS工具箱，可以自动绘制野生动物栖息地连接走廊。开发者为了支持2010年华盛顿野生动物栖息地连接工作，并将其公开用于其他野生动物的连接性评估。 Linkage Mapper使用核心栖息地矢量图斑和阻力栅格来绘制核心区域之间的最低成本联系。阻力栅格中每一个像元都有一个反映能量消耗、移动难度或死亡风险的值。阻力值通常由像元特性决定，如土地覆盖或房屋密度，并结合特定的物种的景观阻力。当动物离开特定的核心栖息地时，成本加权分析会累积总运动阻力图。这些脚本使用ArcGIS和Python函数来识别相邻的核心区域，并在他们之间创建成本最低的走廊地图。这些脚本能够标准化和合并走廊地图，并形成一个综合走廊地图。结果显示，每个网格单元在提供核心区域之间的连接方面的相对价值，允许用户识别哪些走廊由遇到更多或更少的特性，这些特性有助于或阻碍核心区域之间的移动。 目前的版本新开发的工具，可用于绘制走廊内的夹点（使用Circuitscape），绘制具有高度网络中心性的核心区域和走廊。

Linkage Mapper是用于支撑区域野生动物栖息地连通性分析的GIS工具。它由几个Python脚本组成，打包为ArcGIS工具箱，可以自动绘制野生动物栖息地连接走廊。开发者为了支持2010年华盛顿野生动物栖息地连接工作，并将其公开用于其他野生动物的连接性评估。 Linkage Mapper使用核心栖息地矢量图斑和阻力栅格来绘制核心区域之间的最低成本联系。阻力栅格中每一个像元都有一个反映能量消耗、移动难度或死亡风险的值。阻力值通常由像元特性决定，如土地覆盖或房屋密度，并结合特定的物种的景观阻力。当动物离开特定的核心栖息地时，成本加权分析会累积总运动阻力图。这些脚本使用ArcGIS和Python函数来识别相邻的核心区域，并在他们之间创建成本最低的走廊地图。这些脚本能够标准化和合并走廊地图，并形成一个综合走廊地图。结果显示，每个网格单元在提供核心区域之间的连接方面的相对价值，允许用户识别哪些走廊由遇到更多或更少的特性，这些特性有助于或阻碍核心区域之间的移动。 目前的版本新开发的工具，可用于绘制走廊内的夹点（使用Circuitscape），绘制具有高度网络中心性的核心区域和走廊。

包含linkage_mapper3.0、对应的Circuitscape以及相关说明书。适用于ArcGIS10.3以上版本及Pro

用于基于电路模型的动物栖息地廊道、夹点、障碍点生成的软件或插件

基于电流场理论计算电流强度，并开展野生动物资源的保护，景观生态学研究

Circuitscape is an open-source program that uses circuit theory to model connectivity in heterogeneous landscapes. Its most common applications include modeling movement and gene flow of plants and animals, as well as identifying areas important for connectivity conservation. Circuit theory complements commonly-used connectivity models because of its connections to random walk theory and its ability to simultaneously evaluate contributions of multiple dispersal pathways. Landscapes are represented as conductive surfaces, with low resistances assigned to landscape features types that are most permeable to movement or best promote gene flow, and high resistances assigned to movement barriers. Effective resistances, current flow, and voltages calculated across the landscapes can then be related to ecological processes, such as individual movement and gene flow. More detail about the underlying model, its parameterization, and potential applications in ecology, evolution, and conservation planning can be found in McRae (2006) and McRae et al. (2008).

Circuitscape软件系列，包括Linkage Mapper,Pinchpoint Mapper,Barriers Mapper插件

电阻模型