Modeling Environmental Crime in Protected Areas Using the Level Set Method
Modeling Environmental Crime in Protected Areas Using the Level Set Method
复制标题
使用水平集方法对保护区内的环境犯罪进行建模
DOI：
10.1137/18m1205339
复制
发表时间：
2019
影响因子：
1.9
通讯作者：
Osher, S. J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Arnold, D. J.;Fernandez, D.;Jia, R.;Parkinson, C.;Tonne, D.;Yaniv, Y.;Bertozzi, A. L.;Osher, S. J.
国家公园经常成为非法砍伐森林和偷猎动物等环境犯罪的热点。以前对环境犯罪进行模拟的尝试要么是离散的，要么是基于网络的，或者需要对保护区的几何形状进行非常严格的假设，并大量使用径向对称。我们提出了一种水平集方法来跟踪受保护区域内的罪犯，该方法使用真实的高程数据来确定移动速度，不需要任何对称假设，并且可以应用于任意形状的区域。为此，我们设计了一个哈密尔顿-雅各比方程来描述罪犯的运动，同时也考虑了试图阻止犯罪的巡逻人员的影响。我们讨论了用来求解这个哈密顿-雅可比方程的数值格式。最后，我们将我们的方法应用于澳大利亚的约塞米蒂国家公园和袋鼠岛，并设计了实用的巡逻策略，目标是将受犯罪活动影响的区域降至最低。
National parks often serve as hotspots for environmental crime such as illegal deforestation and animal poaching. Previous attempts to model environmental crime either were discrete and network-based or required very restrictive assumptions on the geometry of the protected region and made heavy use of radial symmetry. We formulate a level set method to track criminals inside a protected region which uses real elevation data to determine speed of travel, does not require any assumptions of symmetry, and can be applied to regions of arbitrary shape. In doing so, we design a Hamilton--Jacobi equation to describe movement of criminals while also incorporating the effects of patrollers who attempt to deter the crime. We discuss the numerical schemes that we use to solve this Hamilton--Jacobi equation. Finally, we apply our method to Yosemite National Park and Kangaroo Island, Australia, and design practical patrol strategies with the goal of minimizing the area that is affected by criminal activity.
野生动物法的执行政策：赞比亚卢安瓜谷的发现与处罚之间的平衡
影响因子：
6.3
作者：
N. Leader‐Williams;E. Milner‐Gulland
通讯作者：
E. Milner‐Gulland
克服状态相关的 Hamilton-Jacobi 方程维数灾难的算法
影响因子：
4.1
作者：
Chow, Yat Tin;Darbon, Jérôme;Osher, Stanley;Yin, Wotao
通讯作者：
Yin, Wotao
DOI：
10.1080/15230406.2017.1292150
发表时间：
2018-01-01
影响因子：
2.5
作者：
Irmischer, Ian J.;Clarke, Keith C.
通讯作者：
Clarke, Keith C.