Spati-Temporal Dynamics of Bio-Production Systems by Chaos Time Series Analysis
Spati-Temporal Dynamics of Bio-Production Systems by Chaos Time Series Analysis
批准号:
14360148
负责人:
SAKAI Kenshi
金额:
$9.41万
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份:
2002
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2002 至 2005
中文摘要
确定性混沌的概念对生态学家很有吸引力,因为它暗示了生态系统复杂性背后的潜在秩序。非线性时间序列分析(NTSA)被用来研究确定性混沌。然而,大多数生态时间序列太短,无法执行NTSA,这需要一个大小为数千的时间序列。NTSA在生态动力学中的应用我们需要在有限的数据和观测的情况下,发展适当的方法来重建生态动力学。在这里,我们提出了“合奏重建”的动态从一个非常短的生态时间序列的大小小于10。在大多数树木作物,如柑橘,坚果和橡子,产量在高产和低产年份之间交替。Isagi等人提出了一个理论模型,将桅杆描述为可应用于交替轴承的混沌。我们使用由48棵树7年来的产量组成的集合数据集来测试我们提出的方法,并在2002年、2003年和2004年三次通过一年向前预测成功验证了该方法。我们还表明,传统的工具,如李雅普诺夫谱和关联维数可以应用于集成重建方法。这种方法提供了一个基本的工具,实现生态系统的方法对和/或适应性控制的真实的世界生态系统及其生物多样性。我们还进行了遥感估计的时空动态。
英文摘要
The concept of deterministic chaos is attractive for ecologists, because it implies an underlying order behind the complexity of ecological systems. Nonlinear time series analysis (NTSA) is used to investigate deterministic chaos. However, most ecological time series are too short to perform NTSA, which requires a time series whose size is in the thousands. On the application of NTSA on ecological dynamics., we need to develop appropriate way to reconstruct ecological dynamics with limited data, and observation. Here we propose "ensemble reconstruction" of the dynamics from a very short ecological time series whose size is smaller than ten. In most tree crops such as citrus, nuts and acorns, the yield alternates between high and low yielding years. Isagi, et al. proposed a theoretical model that describes masting as chaos that can be applied to alternate bearing. We used an ensemble dataset consisting of the yields of 48 individual trees over 7 years to test our proposed method and successfully validated this method by one-year forward prediction three times in 2002, 2003 and 2004. We also show that conventional tools such as Lyapunov spectrum and correlation dimension can be applied with the ensemble reconstruction method. This method offers an essential tool to realize an ecosystem approach towards and/or adaptive control of real world ecosystems and their biodiversity. We also conducted remote sensing to estimate the spatio-temporal dynamics.
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田村仁, 酒井憲司: "撮像画像による草の乾物質量の推定"第9回画像センシングシンポジウム講演論文集. 111-116 (2003)
Hitoshi Tamura、Kenji Sakai:“使用捕获的图像估算草的干物质含量”第九届图像传感研讨会论文集 111-116 (2003)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Airborne hyperspectral imaging for investigating the dynamics of alternate bearing in citrus
用于研究柑橘轮生动态的机载高光谱成像
DOI:
--
发表时间:
2005
期刊:
Agricultural Information Research 14(4),
影响因子:
--
作者:
[Xujun Ye, Kenshi Sakai]
通讯作者:
Kenshi Sakai
農のカオス解析,複雑系工学(産業総合研究所編)
农业混沌分析、复杂系统工学(产业技术综合研究所编)
DOI:
--
发表时间:
2004
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Kazumasa Nakamura, Takeshi Matsukawa, Keji Unoki, Iwao Kitagawa, 酒井憲司]
通讯作者:
酒井憲司
航空マルチスペクトルイメージングを用いたコナラ収量推定法の開発
建立利用航空多光谱成像的栎树产量估算方法
DOI:
--
发表时间:
2006
期刊:
農業機械学会誌 68(4)
影响因子:
--
作者:
[秋田鉄也, 酒井憲司, 岩渕祐子, 星野義延, 叶旭]
通讯作者:
叶旭
DOI:
--
发表时间:
2006
期刊:
Agricultural Information Research, 2006 15(2)(accepted)
影响因子:
--
作者:
[H.Okamoto, K.Sakai, et al.]
通讯作者:
et al.
共 19 条
Development of Control Method for Citrus Alternate Bearing Based on Controlling Chaos Theory
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批准号:19380141
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$12.65万
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财政年份:2007
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负责人:SAKAI Kenshi
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依托单位:
CONTROL METHOD FOR NONILEAR VIBRATION OF ON-ROAD TRAVELING TRACTOR BASED ON CHAOS THEORY
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批准号:09660269
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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资助金额:$2.11万
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财政年份:1997
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负责人:SAKAI Kenshi
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依托单位:
MATHEMATICAL MODEL OF WEED SEED DYNAMICS
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批准号:06660311
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.28万
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财政年份:1994
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负责人:SAKAI Kenshi
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依托单位:
国内基金
海外基金
JOSEPHSONJUNCTION的动力学与紊动(CHAOS)现象
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批准号:18670411
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项目类别:面上项目
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资助金额:0.55万元
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批准年份:1986
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负责人:张锦炎
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依托单位: