마르크스

Marxan
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MAXAN은 보존 계획에 대한 체계적인 예비 설계를 돕기 위해 고안된 소프트웨어 제품군이다. 확률적 최적화 루틴(시뮬레이션 아닐링)을 사용하여 마르크산은 합리적인 최적성으로 특정한 생물다양성 표현 목표를 달성하는 공간적 예비 시스템을 생성한다. 수년 동안 마르크스는 표준 2구역 애플리케이션에서 연결성, 확률 및 다중구역 통합과 같은 보다 복잡한 과제를 고려하도록 성장했다. 그 과정에서 마르크스의 사용자 커뮤니티도 프로젝트를 기획하는 데 도움이 되는 플러그인과 인터페이스를 구축했다.

계산적으로, 마르크스는 0-1 배낭 문제의 보존 버전에 대한 해결책을 제공하는데, 여기서 관심의 대상은 주어진 생물학적 속성을 가진 잠재적 예비 지역이다. 시뮬레이션된 어닐링 알고리즘은 일련의 보존 목표(일반적으로 각 지리적/생물학적 특성의 특정 비율이 예비 시스템으로 표현됨)를 달성하면서 예비 시스템의 총 비용을 최소화하려고 시도한다.

역사

마르크산은 포르만테우(Portmanteau)의 약자로, MARine와 SPEXAN을 혼합한 것으로, 그 자체가 SPATially EXplicit ANnealing의 약어다. 이안 R. 볼의 박사 논문의 산물이었고, 2000년 아델라이드 대학교 학생으로 퀸즐랜드 대학교에서 연합 펠로우쉽을 개최하는 퀸즐랜드 (호주) 현 최고과학자 주 휴 포싱엄 교수의 지도와 자금 지원을 받았다. 기존 SPEXAN 프로그램의 연장선이었다.

2018년 '막산 민주화'의 비전이 시작됐다. 유럽 연합이 후원하는 생물다양성 및 보호지역 관리 프로그램(BIOPAMA)을 통해 공동 연구 센터는 비전문가 접근성을 개선하고 증거 기반 보전을 위해 접근 가능한 도구를 제공하는 우리의 공통된 비전을 지원하는 웹 기반 마르크스 플랫폼을 프로토타입으로 만들기 위해 The Nature Conservancy와 긴밀히 협력했다.이온 계획 이것은 2020년에 마이크로소프트와 제휴를 맺게 되었는데, 마이크로소프트는 마르크스의 글로벌 접근성을 위한 기반시설을 확장하고, 지구를 위한 현명한 결정을 내리는 데 필요한 도구와 데이터로 사용자에게 권한을 부여하는 것을 목표로 하고 있다. 2020년 말과 2021년 초에 마이크로소프트의 아즈레 퀀텀 팀은 멀티 코어 기계와 클라우드 환경에서 실행했을 때 성능을 향상시키는 결과를 마르크스에게 여러 가지 오픈 소스 기부를 했다. 마르크스 4의 결과판은 현재 marxansolutions.org에서 구할 수 있다.

적용들

예: 마르크스 출력 - 선택 주파수(마르크스 분석에서 모든 런에 걸쳐 각 계획 단위의 요약 솔루션). McGowan 외 2013의 그림 7은 [1]10, 30, 50%의 세포 선택 빈도로 나타낸 바닷새 서식지의 보존을 우선시하는 마르크스 결과의 비교(시나리오 1)와 인간 활동의 포함(시나리오 2)을 보여준다.

MAXAN은 세계에서 가장 널리 사용되는 체계적인 예비 계획 소프트웨어로,[2] 세계 최대 해양 보호 지역인 호주 퀸즐랜드의 그레이트 배리어 리프에 해양 예비군 네트워크를 만드는 데 사용되어 왔다.[3] 그것은 다른 많은 해양 및 육상 예비군 계획 애플리케이션에 사용되어 왔다.[4]

보호지역 네트워크 설계를 넘어, MAXAN은 게임 보호구역에 대한 최적의 밀렵 순찰 설계 및 필수 생태계 서비스 보존 장소 파악에서부터 초경계 해양 계획 및 초국가적 협력이 선행되어야 할 위치 파악에 이르기까지 수백 가지의 보존 계획 과제에 적용되어 왔다.보존 목표를 달성하기 위해 구체화되었다. MAXAN의 모든 응용 프로그램을 나열하는 것은 거의 불가능하지만, 여기 보호지역 네트워크 설계 이외의 몇 가지 예가 있다. 소프트웨어 관련 예는 소프트웨어 섹션을 참조하십시오.

  • 브라질 [10]대서양 숲, 멕시코 카리브해 유카탄 반도,[11] 호주 남부의 머레이-달링 분지,[12] 캐나다[13] 남서부 알버타에서 복원 활동
  • 미국 캘리포니아 중부 해안 생태계의 생태계 서비스 제공,[14] 노르웨이 남부 텔레마크,[15] 미국[16] 버몬트 주
  • 볼리비아 안데스 [17]산맥과 인도네시아[18] 중부 칼리만탄에서의 경쟁 목표 간의 균형 이해
  • 다뉴브강 유역, 유럽,[19] 남아공 초원 바이오메일의[20] 관리 우선순위 파악
  • 중앙아프리카의 대 비룽가 [21]풍경과 브라질 연안의[22] 파토스 라군 하구에서의 법 집행 활동

MAXAN은 The Nature Conservancy에 의해 광범위하게 사용되어 왔으며, Global Marine Initiative에서 사용되고 있는 체계적인 계획 도구의 주요 부분이다. 세계야생생물기금은 해양보호구역의 글로벌 집합인 회복 로드맵을 정의하기 위해 MAXAN을 사용했는데, 이들은 이를 통해 해양보호구역 개방 네트워크 조성에 대해 유엔에 청원하곤 했다.

이 소프트웨어는 또한 다음과 같은 지상 애플리케이션에서도 사용되었다.

소프트웨어

마르크스

마르크스는 세계적으로 보존 계획에 가장 널리 사용되는 의사결정 지원 소프트웨어로, 지구 표면의 약 5%를 차지하는 해양 및 육상 보존 시스템을 구축하는 데 사용되어 왔다. 마르크스는 생물 다양성의 보존 목표를 충족하는 비용 효율적인 네트워크의 설계를 지원한다.

구역이 있는 마르크스

구역이 있는 마르크스안은 마르크스와 기능성은 동일하지만 소프트웨어가 해결할 수 있는 문제의 범위를 확장하고 있으며, 복수의 비용 및 구역을 체계적인 계획 프레임워크에 통합할 수 있도록 허용하고 있다. 신청서는 농업, 생물다양성 보호 및 지속가능한 임업지구의 균형을 이루는 다양한 보호 수준 또는 경관을 가진 해양 보호지역에 대한 구역제일 수 있다. 구역이 있는 마르크스는 최소 총 비용으로 다수의 생태학적, 사회적, 경제적 목표를 달성하기 위해 연구 지역의 각 계획 단위를 특정 구역에 할당한다.[25] 결정을 알리기 위해 사용된 몇몇 예로는 인도네시아의 라자 암팟,[26] 말레이시아의 사바에 있는 툰 무스타파 공원,[27][18] 인도네시아의 칼리만탄 센트럴, 보르네오 등이 있다.[28]

연결성이 있는 마르크스

연결성이 있는 마르크산은 공간 계획에서 보다 정교한 연결 고려사항을 가능하게 하는 마르크스 소프트웨어 계열의 확장이다. 예를 들어, 보존 계획에서 바람직한 목표인 유충 분산, 동물 이동 및 유전적 흐름과 같은 과정을 통해 사이트를 연결할 수 있다. 공간적으로는 멀어질 수 있지만 생태학적으로 연결되는 부지를 보존하기 위해 민물, 해양, 육상, 육해 시스템에 '연결성'이 있는 마르크산(Markansan)을 적용했다. 지중해에서 멸종위기에 처한 바다거북(카레타 캐럿타) 계획 수립, [29]이베리아 반도 남서부의 과디아나 강 유역의 하천 연결성 고려 등이 대표적이다.[30] 보호지역 네트워크 계획에서 생태학적 연결에 관한 데이터를 적절하게 사용할 수 있도록 설계된 새로운 오픈소스, 오픈 액세스 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 도구인 'Marxan Connect'를 통해 최근에 운영되었다.[31]

확률을 가진 마르크스

확률을 가진 마르크스(MarProb)는 미래의 어느 시점에서 부지가 파괴될 확률을 통합하는 추가적인 객관적 함수 용어를 가진 마르크스다. 이 기능은 보호지역 네트워크의 지속성 계획에 도움이 된다(Game et al. 2008[32] 참조). 반면 자신들이 예언했던 분배에 불확실성을 기후 change,[33]기 Kubulau 구 어업 관리 지역 피지에 있는 내재적 불확실성 보존 계획에 산호초 서식지 지도와 관련된 회계 회계가 이들이 사용된 몇가지 예로 이베리안 양서 파충류의 보존 위한 계획을 포함한다.[34]

컴패니언

조나에 코기토

조나에 코기토는 마르크스 프로젝트를 관리하고 시각화하는 데 도움을 주는 자유롭게 이용할 수 있는 소프트웨어 패키지다.[35] 인터페이스는 대체 계획 시나리오의 개발 및 평가를 간소화하고 단순화하며, 입력 파일에 대한 직접 편집이 가능하며, 매개변수를 교정하며, 사용자가 평가를 위해 중요한 출력 파일에 쉽게 접근할 수 있도록 돕는다.

CLUZ

CLUZ(Conservation Land-Use Zoning software)는 보호지역 네트워크와 기타 보존경관 및 바다경관을 설계할 수 있는 QGIS 플러그인이다.[36] 화면 계획에 사용할 수 있으며 마르크스 보존 계획 소프트웨어의 링크 역할도 한다. 밥 스미스가 개발하고 영국 정부의 다윈 이니셔티브가 자금을 지원했다.[37]

마르크스 도구상자

Apropos Information Systems의 Trevor Wiens가 개발한 유용한 도구는 ArcGIS 사용자와 QGIS 사용자 모두에게 제공된다.[38]

우선 순위

체계적 보존 우선 순위 결정 – 우선순위 R 패키지는[39] 보존 계획 문제를 구축하고 해결하기 위한 유연한 인터페이스를 제공하기 위해 정수 선형 프로그래밍(ILP) 기법을 사용한다. 그것은 보존 계획 연습의 특정 요구에 대한 맞춤식 보존 계획 문제에 사용할 수 있는 광범위한 목표, 제약 조건 및 벌칙을 지원한다. 일단 구축되면 다양한 상업적·오픈소스 정확한 알고리즘 해결기를 이용해 보존 계획 문제를 해결할 수 있다. 휴리스틱스나 시뮬레이션 어닐링과 같은 보존 문제를 해결하기 위해 일반적으로 사용되는 알고리즘과는 대조적으로, 여기서 사용되는 정확한 알고리즘은 최적의 해결책을 찾을 수 있도록 보장된다. 또한 보존 문제는 서로 다른 관리 조치 또는 구역의 공간 배분을 최적화하기 위해 구성할 수 있으며, 이는 보존 실무자가 복수의 이해관계자에게 이익이 되는 해결책을 식별할 수 있다는 것을 의미한다. 마지막으로, 이 패키지는 마르크스 보존 계획 프로그램을 위해 포맷된 입력 데이터를 읽고, 마르크스보다 훨씬 짧은 시간 내에 훨씬 저렴한 해결책을 찾을 수 있는 기능을 가지고 있다.

참조

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외부 링크