管理水生入侵:船舶检查站的最优位置与运行时间
定量方法
2021-05-10 v1 最优化与控制
种群与进化
摘要
水生入侵物种(AIS)在世界范围内造成显著的生态和经济损害。AIS 的一个主要扩散机制是船民将船只从已入侵水体转移至未入侵水体的交通活动。为抑制 AIS 扩散,加拿大数个省份和美国数个州在路边设立船舶检查站,对可能受侵的船只进行 AIS 筛查,必要时予以净化处理。然而,由于 AIS 防控预算有限,船舶检查站只能在特定位置和日间时段运行。尽管理论研究为管理者提供了 AIS 管理的一般性指导,但仍需更具体的结果以确定船舶检查在何时何地最为有效。本文即研究此问题。我们展示了如何运用线性整数规划技术在预算约束下优化船舶检查策略。我们将该方法作为一个通用框架引入,并将其应用于防止斑马贻贝和斑驴贻贝(Dreissena spp.)向加拿大不列颠哥伦比亚省扩散。我们考虑多种情景,并展示预算约束、传播体来源和模型不确定性的变化如何影响最优策略。基于这些结果,我们识别出用于最优 AIS 管理的简单且普遍适用的原则。
引用
@article{arxiv.2003.06092,
title = {Managing aquatic invasions: optimal locations and operating times for watercraft inspection stations},
author = {Samuel M. Fischer and Martina Beck and Leif-Matthias Herborg and Mark A. Lewis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.06092},
year = {2021}
}
备注
Keywords: aquatic invasive species; linear integer programming; optimal management; spatially explicit; zebra mussel