1. Modelli ecologici di popolazioni: dinamica temporale. R. M Nisbet, W.S.C. Gurney, Ecological Dynamics

Presentazione sul tema: "1. Modelli ecologici di popolazioni: dinamica temporale. R. M Nisbet, W.S.C. Gurney, Ecological Dynamics"— Transcript della presentazione:

1 1. Modelli ecologici di popolazioni: dinamica temporale. R. M Nisbet, W.S.C. Gurney, Ecological Dynamics http://www.stams.strath.ac.uk/ecodyn/ http://www.stams.strath.ac.uk/ecodyn/ J.D. Murray, Mathematical Biology Server web sulla modellistica ecologica: http://ecobas.org/www-server/index.html http://ecobas.org/www-server/index.html

2 2. Modelli ecologici di popolazioni: dinamica spaziale. Rappresentazione dei processi di reazione- diffusione (http://en.wikipedia.org/wiki/Reaction- diffusion_equation ) e trasporto:http://en.wikipedia.org/wiki/Reaction- diffusion_equation Studio di algoritmi di simulazione numerica: –1. Metodo degli Elementi Finiti: http://homepage.usask.ca/~ijm451/finite/fe_resources /fe_resources.html, http://homepage.usask.ca/~ijm451/finite/fe_resources /fe_resources.html –Differenze Finite: http://math.fullerton.edu/mathews/n2003/finitediffpde/ FiniteDifferencePDEBib/Links/FiniteDifferencePDEBib _lnk_1.html http://math.fullerton.edu/mathews/n2003/finitediffpde/ FiniteDifferencePDEBib/Links/FiniteDifferencePDEBib _lnk_1.html Stima dei parametri

3 dove e la derivata temporale e loperatore laplaciano (diffusione) u(x,y,t) rappresenta una densità o concentrazione, D e il coefficiente di diffusione, e il termine di reazione E un esempio di modello di reazione-diffusione; può essere considerato un'estensione dell'equazione logistica che tiene conto della diffusione spaziale.equazione logisticadiffusione vedi anche: http://it.wikipedia.org/wiki/Reazione-diffusione

4 Interpretazione ecologica dell'equazione Se la densità u(x,y,t) rappresenta la densità di popolamento in un certo punto e in un certo istante, l'equazione di reazione e diffusione descrive la combinazione dei seguenti effetti : migrazioni verso regioni ancora disabitate o poco abitate (diffusione); aumento locale della popolazione (generazione malthusiana); freno all'aumento della popolazione (effetto del secondo ordine di saturazione) dato dalla disponibilità limitata di risorse, a causa del quale localmente la popolazione non può superare una certa soglia o densità di saturazione (K); al di sopra di questa soglia locale il termine non omogeneo di reazione diviene distruttivo.

5 Lotka-Volterra con diffusione

6 3. Analisi di serie storiche di dati ecologici. DITTY: www.dittyproject.orgwww.dittyproject.org Bioreattori

7 4. Modelli di qualita' dell'acqua con ingressi esogeni stagionali. Identificazione di modelli con ingressi esogeni: Garulli A., Mocenni C., Tesi A. and Vicino A.: Integrating identification and qualitative analysis for the dynamic model of a lagoon, International Journal of Bifurcation and Chaos, vol. 13, N. 2, pp. 57-374, 2003. Ruolo della stagionalita Laguna di Orbetello: C. Mocenni and A. Vicino, Modeling the ecological competition between seaweed and seagrass in an aquatic environment: a case study, Proceedings of the IFAC SYSID 2006, pp. 732-737, 2006.

8 5. Telemonitoraggio. Analisi di dati provenienti da satellite. Distribuzione della clorofilla nelloceano. Seadas: http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/

9 6. Modelli di inquinamento atmosferico. Gestione della qualità dell'aria. Modelli di simulazione e previsione, Finzi G., Pirovano G., Volta M. L. - McGraw-Hill Companies - 2000Finzi Pirovano G.Volta M. L.McGraw-Hill Companies

10 7. Estrazione dei contorni degli ecosistemi: profilo di laghi e coste. Studio di algoritmi per l'estrazione dei contorni (frattali) Approssimazione periodica del bordo

11 8. Integrazione di modelli ecologici ed economici. Indicatori (vedi dispense C.Mocenni) Lagoon Water Quality Index (Tesi di Adelia Sabatino)

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13 9. Cambiamento climatico e impatto sugli ecosistemi. Environmental Protection Agency: Technology Transfer Network (TTN) Air Quality System (AQS) http://www.epa.gov/ttn/airs/airsaqs/ http://www.epa.gov/ttn/airs/airsaqs/

14 10. Le reti elettriche del futuro ADDRESS Active Distribution networks with full integration of Demand and distributed energy RESourceS ADDRESS Target: Active Demand in the context of the smart grids of the future - Active participation of domestic and small commercial consumers (or prosumers) in power system markets and provision of services to the different power system participants. - Within ADDRESS, active demand concerns mainly equipment installed at the consumers (prosumers) premises : electrical appliances (pure loads), distributed generation (such as PV or micro-turbines) and thermal or electrical energy storage systems.

15 11. Produzione di energia da fonti rinnovabili.

16 12. Lo smaltimento dei rifiuti: inceneritori e discariche.

17 13. Analisi di problematiche derivanti dalla deforestazione gestione, modellistica, monitoraggio http://video.google.it/videosearch?q=amazon+forest&oe=utf-8&rls=org.mozilla:en-US:official&client=firefox- a&um=1&ie=UTF-8&sa=X&oi=video_result_group&resnum=4&ct=title#http://video.google.it/videosearch?q=amazon+forest&oe=utf-8&rls=org.mozilla:en-US:official&client=firefox- a&um=1&ie=UTF-8&sa=X&oi=video_result_group&resnum=4&ct=title#