Çalışma alanı
Hakka Kültürel Ekolojik Koruma Bölgeleri (CEPZ'ler) sistemi, Güney Çin'deki Jiangxi, Fujian ve Guangdong eyaletlerinin dağlık sınır bölgelerini (23°23′–27°08′ N, 113°50′–116°44′ E) kapsayan, ulusal düzeyde belirlenmiş üç koruma bölgesinden oluşur (Şekil 1A–D). Güney Jiangxi'deki Ganzhou CEPZ, batı Fujian'daki Minxi CEPZ ve doğu Guangdong'daki Meizhou CEPZ olmak üzere bu üç bölge, toplam 74.547 km2 alanı kaplamakta olup 34 ilçe düzeyinde idari birimi (33 ilçe ve bir belediye bölge merkezi) bünyesinde barındırarak Hakka kültürel küresinin coğrafi çekirdeğini oluşturur. Üç bölge arasında en büyüğü olan Ganzhou CEPZ (39.341 km2), Ganjiang Nehri'nin kaynakları ve Wuyi Dağı'nın eteklerindeki 18 ilçeyi kapsar; burası en yüksek Hakka kapalı konut (weilongwu) yoğunluğuna ve en yoğun iç bölge tulou dağılımına ev sahipliği yapmaktadır. Minxi CEPZ (19.353 km2), merkezinde Longyan ve Sanming'in bulunduğu 6 ilçeyi kapsamakta olup, UNESCO listesindeki Fujian tulou kümeleri buradaki öncü yapı mirasini oluşturur. Meijiang Nehri'nin orta havzasındaki 9 ilçeyi kapsayan Meizhou CEPZ (15.853 km2), kişi başına düşen en yüksek yurt dışı Hakka diasporası oranıyla uluslararası düzeyde "Hakka Kültür Başkenti" olarak tanınmaktadır.
Topografya, kuzeydoğu-güneybatı tektonik hattına sahip olan Wuyi, Nanling ve Lianhuashan sıra dağlarına ait orta yükseklikteki dağlar (400–1,600 m) tarafından domine edilmektedir. Üç bölge de subtropikal nemli muson iklimini paylaşmaktadır: yıllık yağış miktarı 1,500 ile 2,100 mm arasında değişmekte ve ortalama yıllık sıcaklık 18–21 °C'dir. Doğal vejetasyona geniş yapraklı ve karışık herdem yeşil ormanlar hakimdir ve bu ormanlar akarsu vadileri boyunca teraslanmış tarım arazileriyle iç içedir. Üç bölge toplamda 12 milyondan fazla insana (2020 nüfus sayımı) ev sahipliği yapmaktadır; bu durum, yüksek miras yoğunluğu ile şiddetli kırsal nüfus kaybının paradoksal bir kombinasyonudur ve birçok tepe ilçesinde net dış göç, kayıtlı sakinlerin %30'unu aşmaktadır. Üç bölge genelinde ulusal düzeyde tescil edilmiş Hakka somut olmayan kültürel miras (SOKÜM) ögesi sayısı 23'tür (Şekil 1B–D); bunlar sahne sanatlarını (dağ şarkıları, Hakka operası), geleneksel zanaatları (tulou inşaatı, ağaç baskı) ve halk uygulamalarını (San Yuan festivalleri, ata kültü) kapsamaktadır. Yoğun miras varlığının, azalan kırsal nüfusun ve nispeten bozulmamış dağ ormanlarının bir arada bulunması, Hakka CEPZ'lerini, alt-ulusal ölçekte haritalandırılmış SOKÜM envanter ağı analizinin ekolojik-yapısal sağlamlığının eşleşmiş analizi için belirgin bir karşılaştırmalı gradyan haline getirmektedir32. Üç bölgenin temel idari, morfolojik ve miras özellikleri Tablo 1'de özetlenmiştir.
CEPZ programı, ekolojik bütünlüğün ve somut olmayan mirasın birbirine bağlı bir sistem olarak korunduğu tutarlı bölgesel birimlerin güvence altına alınması amacıyla 2007 yılında Kültür ve Turizm Bakanlığı (MCT) tarafından başlatılmıştır33. Üç Hakka bölgesi de 2013 ile 2019 yılları arasında ulusal öncelik düzeyinde listelenmiş olup idari koordinasyon sırasıyla Jiangxi, Fujian ve Guangdong eyaletlerinin kültür işleri büroları tarafından yürütülmektedir. 2020'den bu yana, CEPZ sınırları içerisindeki restorasyon ve rehabilitasyon planlaması, ekolojik koridorların ve miras tampon bölgelerinin mekânsal olarak açıkça önceliklendirilmesini gerektiren Ulusal Bölge Alan Planlaması (NTSP) çerçevesine tabi tutulmuştur34. Bu nedenle Hakka vakası, net bir idari yetki alanını mekânsal olarak heterojen bir stresör rejimiyle birleştirmekte ve analitik çıktıları mevcut planlama araçları dahilinde doğrudan uygulanabilir niteliktedir. Yakın tarihli CEPZ ölçekli değerlendirmeler, daha önce kullanılan envanter tabanlı göstergelerin yerini ağ tabanlı tanıların alması çağrısında bulunmuş35 ve bu durum, DEHN çerçevesinin geliştirildiği doğrudan politika arka planını oluşturmuştur. Hakka peyzajı son olarak, geniş diaspora mirasıyla ayırt edilmektedir: Yalnızca Meizhou, küresel Hakka diasporasının üçte birinden fazlasını oluşturmakta ve döviz transferi odaklı arazi yönetimi, demografik olarak istikrarlı Çin dağ bölgelerinden belirgin şekilde farklı arazi kullanım yörüngeleri üretmiştir36. Bu sosyal katman, mevcut çok katmanlı modelde doğrudan parametreleştirilmemiştir ancak ekolojik ve miras katmanlarının geliştiği mekanistik arka plan olarak burada belgelenmiştir.
Veriler
Çalışma alanı içindeki ilçe alanlarına ilişkin tanımlayıcı istatistikler: ortalama = 2.193 km2 (aralık: 721–3.946 km2; medyan: 2.089 km2; SD: 687 km2; n = 34 ilçe). Ortalama ilçe çapı (daire şeklinde varsayıldığında) yaklaşık 53 km'dir ve bu değer, 10 km'lik katmanlar arası eşleşme yarıçapını 5,3 kat aşmaktadır. Bu sistematik coğrafi kodlama hatası, gerçek ICH-ekolojik yama eşleşmesinin merkez noktasına dayalı tahminden önemli ölçüde farklı olabileceği anlamına gelmektedir. Eşleşme yarıçapının 20 km'ye çıkarıldığı bir hassasiyet analizi, ilk 20 RPI yama kimliğinin 20 vakanın 15'inde korunduğunu göstermiş ve bu durum coğrafi kodlama belirsizliğine karşı orta düzeyde bir dayanıklılığa işaret etmiştir. Bu kısıtlamayı gidermek için köy düzeyindeki saha araştırmalarının gelecekte yapılması gereken temel çalışmalar olduğu belirlenmiştir.
Tablo 2, bu çalışmada kullanılan temel veri setlerini özetlemektedir. Arazi örtüsü, Wuhan Üniversitesi tarafından geliştirilen, 1985–2023 yıllarını kapsayan yıllık artışlarla ve 30 m mekansal çözünürlükteki Çin Arazi Örtüsü Veri Seti'nden (CLCD) türetilmiştir37. Tutarlı beş yıllık aralıklar ve son yıl ile birlikte çok on yıllık değişim yörüngelerini karakterize etmek için altı temsilci yıl (2000, 2005, 2010, 2015, 2020, 2023) seçilmiştir. CLCD şeması; ekili alanları, ormanları, çalıları, otlakları, suları, buz/karı ve geçirimsiz yüzeyleri birbirinden ayırmaktadır ve doğruluğu çalışma bölgesi genelinde %79'u aşan bir genel doğrulukla bağımsız olarak onaylanmıştır38. İdari sınırlar ve CEPZ çevreleri, Kültür ve Turizm Bakanlığı (MCT) ulusal CEPZ sicilinden ve Gaode POI servislerinden temin edilmiştir; ulusal düzeydeki ICH kalemleri, önceki Çin ICH-ağı çalışmalarında kullanılan yönteme uygun olarak, köken aldıkları kültürel koruyucunun ilçe merkezine göre coğrafi olarak kodlanmıştır39. Bileşik veri seti CC-BY lisansı altında yayınlanmıştır ve tekrarlanabilir ekolojik ağ araştırmalarına yönelik güncel çağrılarla uyumlu olarak, açık uzaktan algılama arşivleri aracılığıyla tamamen yeniden üretilebilir40.
Veri ön işleme süreci; Python 3.11 ile birlikte rasterio 1.3, GeoPandas 0.14 ve NetworkX 3.2 kullanılarak uygulanan beş adımlı bir zinciri takip etmiştir. İlk olarak, 30 m çözünürlüklü yıllık CLCD GeoTIFF dosyaları, üç bölgenin birleşik sınırlayıcı kutusuna (23°23′–27°08′ N, 113°50′–116°44′ E) göre alt kümelere ayrılmış ve sonraki morfolojik analizlerde alan korunumunu sağlamak amacıyla Albers Conic Equal Area projeksiyonuna (lon₀ = 105°E, φ₁ = 25°N, φ₂ = 47°N) yeniden projekte edilmiştir. İkinci olarak, üç CEPZ çevresinin birleşimi bir çalışma maskesi olarak rasterleştirilmiş ve tüm işlem hattı boyunca maske dışındaki tüm hücreler NoData olarak ayarlanmıştır. Üçüncü olarak, yıllar arası fragmantasyon-yörünge karşılaştırmalarını doğrudan desteklemek için altı kıyaslama yılına ait arazi örtümü sınıfları bazında hücre sayıları tablolaştırılmıştır. Dördüncü olarak, ICH nokta seti Devlet Konseyi ulusal liste kayıtlarından (1-5. gruplar) derlenmiş, beyan edilen kültürel koruyucunun ilçe merkezine göre coğrafi kodlaması yapılmış, kamuya açık ilgi noktası servisleri ile doğrulanmış ve öğe tanımlayıcısı, kategori (sahne sanatları, geleneksel zanaat, halk uygulaması), kayıt grubu ve CEPZ bağlantısı özniteliklerini içeren bir WGS-84 GeoJSON katmanı olarak saklanmıştır. Beşinci olarak, tüm sonraki vektör-raster işlemleri, 30 m ızgara çözünürlüğünde hesaplama verimliliğini korumak adına pencereli raster okumalar ve vektörleştirilmiş bellek içi dizi işleme kullanılarak Albers Conic Equal Area projeksiyonunda gerçekleştirilmiştir. Tüm sınır ve ICH kaynak dosyaları ile birlikte yeniden üretilebilir ön işleme betikleri, makul talep üzerine temin edilebilir.
Yöntemler
Analitik zincir (Şekil 2), VERİ, KATMAN, KENETLEME, TANILAMA ve ÇIKTI olmak üzere beş yatay kulvarda düzenlenmiştir ve altı metodolojik modülden oluşmaktadır: (i) 30 m CLCD üzerinde hafifletilmiş morfolojik mekânsal örüntü analizi (MSPA-lite) aracılığıyla ekolojik katmanın morfolojik nicelendirmesi; (ii) 23 ulusal düzeydeki Somut Olmayan Kültürel Miras (SOKÜM) öğesi üzerinde çekirdek yoğunluk kestirimi (KDE) ve kombinatoryal komşuluk grafikleri aracılığıyla miras katmanının mekânsal nicelendirmesi; (iii) iki katmanın mesafe-azalma arası katman şeması altında iki katmanlı bir supra-ağa kenetlenmesi; (iv) her katmana bağımsız olarak uygulanan rastgele ve hedeflenmiş düğüm çıkarma kuralları altında perkolasyon tabanlı dayanıklılık eşiği tanımlaması; (v) 1. Derece (en yüksek sıralamalı) yamaları ve en yüksek öncelikli koridorları belirlemek için ekolojik düğüm kümesi üzerine haritalandırılmış kompozit bir Restorasyon Öncelik İndeksi (RPI); ve (vi) öncelik tipolojisi ve kenetleme parametreleri üzerinde senaryo simülasyonu ve çok parametreli duyarlılık analizi.
Süpra-bitişiklik matrisi A (256 × 256), AE,norm ve AH,norm katman içi bitişiklik matrislerinin kendi ortalama kenar ağırlıklarına göre normalize edilmiş hali ve Ainter katmanlar arası bağlantı matrisi olacak şekilde bir blok matris olarak oluşturulmuştur. Matris simetriktir (hesaplamalı olarak doğrulanmıştır: ||A - AT || < 1e-10) ve kendi kendine döngüler içermez (trace(A) = 0).

Normalizasyon öncesi kenar ağırlığı istatistikleri: ekolojik katman — min = 0.008730, ortalama = 0.098589, max = 1.618909; miras katmanı — min = 0.006862, ortalama = 0.019848, max = 0.085832. Ortalama normalizasyonu sonrası: ekolojik — min = 0.0885, ortalama = 1.000, max = 16.4207; miras — min = 0.3457, ortalama = 1.000, max = 4.3244.
Spektral yarıçaplar, ortalama-normalize edilmiş simetrik komşuluk matrislerinden hesaplanmıştır: ekolojik blok lambda_max = 19.6481, miras bloğu lambda_max = 10.5404 ve tam supra-ağ lambda_max = 19.6481. Bu nedenle ekolojik blok, baskın modu domine etmektedir. Daha önce düğüm düzeyindeki bir merkezilik değeri yanlışlıkla özdeğer olarak etiketlenmiş olup tüm spektral yarıçap raporlamalarından çıkarılmıştır. Karşılaştırma amacıyla, satır-stokastik normalizasyonun yapısı gereği baskın özdeğeri 1.000'dir.
Temel 10 km eşleşme kuralı, 42 katmanlar arası kenar oluşturmuştur: Bunların 35'i katı mesafe eşiğini karşılamış, yedisi ise yarıçap içinde yaması bulunmayan ICH düğümleri için en yakın yama yedek bağlantıları olarak belirlenmiştir. Böylece, 23 ICH düğümünün tamamı en az bir ekolojik bağlantısını korumuştur. RPI'da kullanılan supra-özvektör merkeziliği, ortalama-normalize edilmiş simetrik komşuluk matrisinden hesaplanmıştır.
Ekolojik katman kantifikasyonu (MSPA-lite)
Morfolojik mekansal örüntü analizi (MSPA), ikili arazi örtüsü maskelerini topolojik olarak bilgilendirici kategorilere (çekirdek, kenar, köprü, döngü, adacık, perforasyon, dal) ayırarak, habitat sürekliliğini kompozisyondan bağımsız bir şekilde ortaya çıkarır.4174.547 km²'lik alanı kapsayan 30 m çözünürlüklü raster üzerinde tam MSPA uygulandığı için2 öncül denemelerde engelleyici düzeyde yüksek hesaplama maliyetine yol açan bu durum nedeniyle, çalışmada kök-kenar ayrımını koruyan ancak köprü/loop/ada yapılarını tek bir toplam kategori altında birleştiren iki sınıflı bir MSPA-lite formülasyonu benimsenmiştir "kenar" sınıf. Vejetasyon, CLCD kodlarının {orman, çalı, otlak} birleşimine olarak tanımlanmıştır. 30 m'lik raster, çoğunluk kuralı toplama (majority-rule aggregation) kullanılarak 90 m'ye yeniden örneklenmiş ve çekirdek iç kısmı izole etmek için ikili erozyon yoluyla 3 hücreli dairesel bir yapılandırma elemanı (270 m'ye eşdeğer) uygulanmıştır; geriye kalan vejetasyon hücreleri kenar olarak etiketlenmiştir. Küçük yamalar (<5 km2Çin bölgesel MSPA çalışmalarında yaygın olarak benimsenen boyut eşiği takip edilerek, ekolojik olarak anlamlı çekirdek alanlara odaklanmak amacıyla ( ) hariç tutulmuştur42MSPA-lite, temsilci altı yılın her biri için toplam bitki örtüsü alanını, çekirdek alanı, kenar alanını ve bireysel çekirdek yamalarının sayısını vermektedir; bu veriler, temel ekolojik stres faktörü olduğu varsayılan fragmantasyon gidişatını takip etmek için yeterli tanımlayıcılardır (Bölüm 4.1).
Mevsimsel NDVI veya LST zaman serileri yerine CLCD kaynaklı morfolojik göstergelerin seçilmesi bilinçli bir tercihtir. Hakka dağları üzerindeki bulut örtüsü kirliliği, yağışlı mevsimde rutin olarak %70'i aşmaktadır ve terminal göl havzası geometrisi bulut kalıcılığını artırdığı için, tutarlı çok yıllık mevsimsel NDVI kompozitleri özel bir boşluk doldurma hattı gerektirecektir. Yıllık olarak doğrulanmış kategorik haritalardan türetilen morfolojik göstergeler, ağ tabanlı dayanıklılık analizi için en alakalı bağlantı bilgilerini korurken bu atmosferik gürültüyü devre dışı bırakır43.
Ön analizlerde MSPA-lite parametre hassasiyeti incelenmiştir. Çekirdek-erozyon yarıçapı 2, 3 ve 4 hücre arasında değiştirilmiş (90 m agregasyonla iç alanda 180 m, 270 m ve 360 m'ye eşdeğer) ve minimum çekirdek alan eşiği 3 km2, 5 km2 ve 10 km2 değerlerinde test edilmiştir. CLCD sınıflandırma gürültüsü tarafından oluşturulan yanıltıcı küçük çekirdekleri ortadan kaldırırken altı yıl boyunca yama bolluğunun kararlı bir sıra düzenini koruduğu için nihai parametreizasyon (3 hücreli erozyon, 5 km2 eşik) muhafaza edilmiştir. Yıllar arası MSPA-lite sonuçları, her yıl rastgele seçilen on yamanın yüksek çözünürlüklü Google Earth görüntüleriyle manuel olarak incelenmesiyle doğrulanmış ve 2020 anlık görüntüsündeki çekirdek-kenar atamaları için %95'in üzerinde kategorik uyum sağlanmıştır. Yama tanımlayıcıları, bir mekansal-örtüşme kuralı kullanılarak yıllar arasında harmonize edilmiştir: t yılındaki bir yama, ayak izlerinin Jaccard indeksi 0,60'ı aştığında t + 5 yılındaki baskın-örtüşme karşılığıyla eşleştirilmiştir. Kararlı bir öncülü olmayan yamalar "yeni oluşan" (emergent), kararlı bir halefi olmayan yamalar ise "dağılmış" (dissolved) olarak kaydedilmiştir. Bu soy ağacı tablosu, Bölüm 3.1'de bildirilen fragmantasyon-yörünge analizinin temelini oluşturmaktadır.
Miras katmanı niceliklendirmesi (ICH-KDE + bitişiklik ağı)
23 ulusal düzeydeki ICH kalemi için, kalemin beyan edilen koruyucusunun ilçe merkez noktası konum belirleyici olarak kullanılmıştır. Üç bölge birleşimi boyunca 500 m'lik bir ızgara üzerinde, 23 noktalı örneklem ve onun iki değişkenli yayılımından tahmin edilen Silverman'ın başparmak kuralı değeriyle karşılaştırılabilir olan 5 km'lik bir bant genişliği ile çekirdek yoğunluk tahmini (KDE) yüzeyi hesaplanmıştır. Ortaya çıkan yoğunluk yüzeyi ich_kde_5km, miras varlıklarının mekansal konsantrasyonunu yakalamakta ve ayrık miras grafiği için mekansal çapa oluşturmaktadır. Bant genişliği seçimi, modal küme arası aralığın 6–8 km olarak bildirildiği önceki Çin-tulou kümelenme analizlerinden faydalanılarak yapılmıştır; 5 km'lik bir bant genişliği, hem küme içi konsolidasyonu hem de kümeler arası boşlukları çözümlemektedir.
Miras grafiği G_H, 23 ICH düğümü üzerinde bir Delaunay üçgenlemesi ile k-en yakın komşu (KNN, k = 4) grafiğinin birleştirilmesiyle oluşturularak birleşim kenar kümesi elde edilmiştir. Bu kombinatoryal yaklaşım, son dönemdeki çoklu ekosistem hizmeti çalışmalarında benimsenen grafik oluşturma protokolünü44 takip ederek, en yakın komşu bağlantılarını korurken topografik engelleri aşan uzamış Delaunay kenarlarını ortadan kaldırmaktadır. Kenar ağırlıkları, daha yakın miras öğelerinin daha güçlü çıkarımsal bağlantılar kurması için büyük daire mesafesinin (metre cinsinden) tersi olarak atanmıştır. 23 düğümlü grafik üzerinde; derece, ağırlıklı derece, arasındalık, özvektör, PageRank ve kümeleme katsayısı gibi düğüm düzeyindeki merkezilik metrikleri, standart uygulama uyarınca ağırlık = 1 / mesafe şeklinde hesaplanmıştır.
Kalıtım grafiğinin KNN bileşenindeki k = 4 metodolojik seçimini değerlendirmek amacıyla, Delaunay üçgenleme temeli korunarak k değeri 3'ten 8'e kadar değiştirilerek bir k-değeri hassasiyet analizi gerçekleştirilmiştir. Konsensüs perkolasyon eşiği 0,754 (k = 4) ile 0,923 (k = 7) arasında değişmiş olup; ara değerler 0,779 (k = 3), 0,773 (k = 5), 0,852 (k = 6) ve 0,885 (k = 8) olarak belirlenmiştir. k = 4 seçimi, gereksiz uzun menzilli kenarlar oluşturmadan tam düğüm bağlantısını garanti eden en seyrek grafiği ürettiği ve k = 4 ile komşu k değerleri arasındaki düğüm derece merkeziliğinin Spearman sıra korelasyonunun yüksek kaldığı (k = 3 için ρ = 0,691, k = 5 için ρ = 0,793) için tercih edilmiştir. Delaunay üçgenlemesi, somut olmayan kültürel miras (ICH) nokta dağılımının mekânsal topolojisine uyan bağlantılı bir düzlemsel grafiği garanti ettiği için temel katman olarak korunmuş; KNN katmanı ise topografik engelleri (örneğin, Wuyi dağ sırası) aşan uzamış Delaunay kenarlarını ortadan kaldırmıştır. Bu kombinatoryal Delaunay + KNN yapısı, güncel çok katmanlı ekosistem hizmeti çalışmalarında benimsenen graf protokolünü takip etmekte ve kalıtım ağı topolojisinin tek bir rastgele parametre seçiminin sonucu olmadığını sağlamaktadır.
Ekolojik koridorlar ve en düşük maliyetli yollar
Direnç yüzeyi oluşturulması, sınıf tabanlı bakma tablosu (LUT) kuralına göre gerçekleştirilmiştir45. Her bir CLCD sınıfına, biyotik dağılımı ve ekosistem hizmeti akışını engelleme düzeyini yansıtan sayısal bir direnç değeri atanmıştır (Tablo 3). Orman temel direnç değerini (1) almış; ardından artan sırada çalı (5), otlak (10), su (30), tarım arazisi (50), buz/kar (200) ve geçirimsiz yüzeyler (500) yer almıştır; veri olmayan hücrelere nötr (100) bir yer tutucu değer atanmıştır. LUT, Albers Konik Eşit Alan projeksiyonunda 4.688 × 3.953 ızgara boyutunda bir direnç yüzeyi elde etmek için 90 m CLCD 2020 raster verisine uygulanmıştır.
Çekirdek-yama çiftleri arasındaki en düşük maliyetli yollar (LCP'ler), direnç yüzeyi üzerinde Dijkstra algoritmasının skimage'in `graph.route_through_array` uygulaması kullanılarak hesaplanmıştır. Aday düğüm çiftleri, Çin'deki bölgesel bağlantı çalışmalarında yaygın olarak kullanılan LCP-grafik protokolüne46 uygun olarak, projeksiyon alanındaki 233 yama merkezinin K-en yakın komşu (k = 4) ve Delaunay üçgenleme grafiklerinin birleşimi ile sınırlandırılmıştır. Bu işlem sonucunda, her biri toplam maliyet (yol boyunca direncin birimsiz tam sayı toplamı), metre cinsinden yol uzunluğu ve etkin direnç (maliyet/uzunluk) ile karakterize edilen 799 aday koridor elde edilmiştir. Hiçbiri bölgesel bağlantı çalışmaları için önerilen maksimum maliyet eşik değerini47 aşmadığı için 799 koridorun tamamı nihai ekolojik grafik G_E'de tutulmuştur.
Eğimle düzeltilmiş direnç değerlendirilmiş ancak benimsenmemiştir; çalışma iş akışında mevcut olan dijital yükseklik modeli kapsamı yalnızca 26.00–27.14° K enlemlerini kapsıyordu ve bu nedenle çalışma bölgesinin güneydeki üçte ikisini dışarıda bırakıyordu; bu sebeple, çalışma takvimi içerisinde üç bölgeli kapsamda eksiksiz bir SRTM yeniden işlemesine girişilmemiştir. Saf bir LULC direnç parametrizasyonu, DEM bütünlüğünün sağlanamadığı Çin bölgesel koridor çalışmalarında standart bir alternatif yöntemdir ve topografik gradyanların karıştırıcı etkisini ortadan kaldırarak LULC sinyalini izole eder48.
LCP hesaplamasının uygulanmasında, direnç yüzeyi float32 tipine dönüştürülerek ve sıfır maliyetli hücrelerde dejeneratif yol çökmesini önlemek için küçük bir (1e−6) ek sabit uygulanarak `geometric` modunda skimage.graph.route_through_array kullanılmıştır. 4.688 × 3.953 boyutundaki tam ızgarada bellek ayak izini azaltmak için maliyet yüzeyi, 200 hücrelik bir tampon bölgeyle dört adet örtüşen 2.344 × 1.977 pencereye bölünmüştür ve bitiş noktaları komşu karoları kapsayan LCP'ler, dikiş artifaktlarını önlemek amacıyla birleştirilmiş tampon birleşimleri üzerinde hesaplanmıştır. 799 aday LCP'nin tamamı, rastgele seçilen %5'lik bir örneğin sürekli bağlantı için girdi direnç yüzeyine göre incelenmesiyle doğrulanmış; herhangi bir süreksiz yola rastlanmamıştır. Koridor yolu geometrileri, marching-squares çıkarma yöntemiyle vektörize edilmiş ve yol uzunluğu, kümülatif maliyet, etkili direnç (maliyet/uzunluk) ve kaynak/hedef yama tanımlayıcıları öznitelik olarak korunarak GeoJSON'da WGS-84 LineString özellikleri olarak saklanmıştır. LCP bitiş noktası seçimi için kullanılan merkez temsilci noktaları, konkav yama geometrileri durumunda her bir bitiş noktasının ilgili yama poligonu içinde kalmasını sağlamak için geometrik merkezler yerine GeoPandas'ın representative_point yöntemiyle hesaplanmıştır.
Çift katmanlı supra-network kurulumu
Miras grafiği G_H (n = 23, m = 73) ve ekolojik grafik G_E (n = 233, m = 799), çift katmanlı bir supra-network yapısında birleştirilmiştir. ICH düğümü h ile ekolojik yama centroidi e arasındaki jeodezik mesafe 10 km'yi aşmadığında bir katmanlar arası kenar (h, e) eklenmiştir; bu yarıçap, 5, 10, 15 ve 20 km üzerinden yapılan hassasiyet analizinde değerlendirilmiştir (Bölüm 3.5). 10 km dahilinde herhangi bir yama bulunmadığı durumlarda, minimum bağlantı yedeği olarak en yakın yama bağlanmıştır. Bu nedenle baz hattı ağı, 35 katı yarıçap bağlantısı ve yedi yedek bağlantı olmak üzere toplam 42 katmanlar arası kenar içermektedir.

Süper-komşuluk matrisi A (256 × 256) içindeki kenar ağırlıkları şu şekilde atanmıştır: miras-içi kenarlar karşılıklı mesafe ağırlıklarını korumuş; ekolojik-içi kenarlar en düşük maliyetli yol maliyetinin tersini (1 / cost) almış; katmanlar arası kenarlar ise d kilometredeki bağlantı mesafesi ve
w_intra
katman-içi ortalama kenar ağırlığı olmak üzere aşağıda tanımlandığı şekilde değerler almış; bu durum, katman-içi büyüklüğe göre kalibre edilmiş, düzgün şekilde azalan bir katmanlar arası bağlantı sağlamıştır. Süper-ağ iki türetilmiş metrik ailesini desteklemektedir: (i) A'nın baskın özvektörü olarak hesaplanan ve her düğüme katmanlar genelinde karşılaştırılabilir bir önem puanı veren süper-özvektör merkeziliği; ve (ii) çift katmanlı ağ teşhislerinde kullanılan çok katmanlı katılım formalizmini takip ederek, bir düğümün katman-içi bağlantıları ile diğer katmana olan bağlantısı arasındaki dengeyi yakalayan, aşağıda tanımlanan çok katmanlı katılım katsayısı.


Süper-komşuluk matrisi A, SciPy'nin sparse modülü kullanılarak seyrek bir CSR matrisi olarak saklanmıştır. Ortalama-normalize edilmiş simetrik matrisin baskın özdeğer çifti, ARPACK'in eigsh uygulamasıyla hesaplanmış ve kuvvet iterasyonu ile çapraz kontrol edilmiştir; tam matris spektral yarıçapı lambda_max = 19.6481 olarak belirlenmiştir. Aynı simetrik-matris özvektörü, RPI'nın süper-özvektör-merkeziliği bileşenini sağlamıştır. Satır normalizasyonu yalnızca geçiş-matrisi tanıları için kullanılmıştır; bunun baskın özdeğeri yapısı gereği 1.000'dir. Alternatif katmanlar arası etkileşim fonksiyonları, üstel-bozulma referans değeriyle 0,94'ün üzerinde RPI sıra korelasyonları üretmiştir.
Perkolasyon tabanlı dayanıklılık eşikleri
Her katman, bağımsız olarak dört kademeli düğüm kaldırma saldırısına tabi tutulmuştur: (i) 500 tekrarda (Bölüm 2.3.8'deki senaryolar için 300) ortalaması alınan tekdüze rastgele kaldırma; (ii) azalan dereceye göre hedeflenmiş kaldırma; (iii) azalan arasındalık (betweenness) değerine göre hedeflenmiş kaldırma; ve (iv) azalan özvektör merkeziliğine göre hedeflenmiş kaldırma. Başlangıçtaki n-düğümlü bir graftan k düğüm kaldırıldıktan sonra, yapısal bütünlük S(k) = LCC(k)/(n - k) olarak ölçülmüştür; burada LCC(k), kalan düğümler arasındaki en büyük bağlantılı bileşendeki düğüm sayısıdır. Kritik eşik f*, S(k) < 0,5 olduğu en küçük kaldırılan düğüm oranı k/n olarak belirlenmiştir. Rapor edilen eşikler ve perkolasyon eğrileri, bu kalan-düğüm normalleştirmesini kullanmaktadır. Konsensüs eşiği f_C, saldırıya özgü dört eşiğin aritmetik ortalamasıdır.
Rastgele kaldırma saldırısı için, öncül yakınsama testleri ortalama LCC-karşısında-kaldırılan-fraksiyon eğrisinin 350. tekrara kadar 0,02'lik bir varyasyon katsayısı dahilinde stabilize olduğunu gösterdiğinden 500 tekrar benimsenmiştir; 500 tekrar, ihmal edilebilir ek hesaplama maliyetiyle bu yakınsama noktasının üzerinde rahat bir marj sağlar. Derece, arasındalık ve özvektör sıralamalarındaki eşitlikler — 23 düğümlü ölçeği nedeniyle miras grafiği için önemsiz olmayan düzeyde gerçekleşen — bağımsız çalıştırmalar arasında tam tekrarlanabilirlik sağlamak amacıyla düğüm tanımlayıcısına göre alfabetik olarak çözülmüştür. Katman spesifik zafiyetleri izole etmek için saldırı ilerlemeleri her katmanda bağımsız olarak hesaplanmıştır; düğümlerin supra-özvektör sıralaması boyunca her iki katmandan aynı anda kaldırıldığı bir ortak saldırı protokolü değerlendirilmiş ancak iki katmanlı sinyalleri, amaçlanan katman spesifik teşhisi gölgeleyecek şekilde birbirine karıştırdığı için benimsenmemiştir. 0,5 LCC-fraksiyon eşiği, ekolojik koridor perkolasyon araştırmalarındaki standart uygulama takip edilerek seçilmiştir; 0,4 ve 0,6 LCC eşiklerindeki yardımcı hassasiyet testleri, ekolojik-miras karşıtı sıra düzenini korumuş ve mutlak konsensüs eşiklerini her iki yönde de 0,05'ten daha az kaydırmıştır. Konsensüs eşiği, saldırıya özgü dört eşiğin aritmetik ortalaması olarak hesaplanmıştır. Dört saldırı kuralı farklı yapısal yorumlara sahip olsa da, konsensüs, çeşitli tehdit profilleri genelindeki ortalama zafiyeti yakalayan bir özet istatistik görevi görür. Yönsel bulgunun (dört saldırıdan üçünde ekolojik < miras) saldırı modu değişmezliği, içsel doğrulama sağlamaktadır.
Rastgele saldırılar için 500 bağımsız tekrar gerçekleştirilmiştir. LCC'nin kalan düğüm sayısına (n - k) göre normalize edilmesiyle, ekolojik katman 0,623 ± 0,058 (SD) ortalama rastgele eşik değeri verirken, miras-envanter katmanı 0,960 ± 0,082 değerini vermiştir. Güven aralıkları (%95), tekrar dağılımlarından hesaplanmıştır.

Hedefli saldırılarda (derece, arasındalık, özvektör), her kaldırma işleminden sonra dinamik yeniden hesaplama yapmak yerine başlangıç ağ topolojisine dayalı statik bir sıralama kullanılmıştır. Bu statik yaklaşımın seçilme nedenleri şunlardır: (i) tekrarlanabilir, deterministik bir saldırı dizisi sağlaması; (ii) seyrek uzamsal ağlarda dinamik yeniden hesaplamanın kararsız merkeziyet sıralamaları üretebilmesi ve (iii) statik yaklaşımın en kötü durum senaryosunu temsil etmesi. Dinamik yeniden hesaplama genellikle biraz daha düşük eşikler verir; bildirilen tahminler ihtiyatlıdır. Kaldırma artışı, ardışık tek düğümlü kaldırma şeklinde uygulanmıştır. 23 düğümlü miras ağı için her kaldırma düğümlerin yaklaşık %4,3'üne; 233 düğümlü ekolojik katman için ise her kaldırma yaklaşık %0,43'üne karşılık gelmektedir. %0,025'ten daha hassas olan bu çözünürlük, doğru eşik tespitini sağlamaktadır.
Restorasyon öncelik indeksi (RPI)
Kompozit restorasyon öncelik indeksi (RPI), 233 çekirdek yama üzerinden dört farklı kanıt hattını entegre eder:

burada z(·) tüm yamalar genelinde sıfır ortalama ve birim varyansa standartlaştırmayı ifade ederken, w1 = 0.35 iki katmanlı yapısal merkeziyeti vurgular, w2 = 0.20 küçük yamalara (fragmantasyon sıcak noktaları) daha yüksek öncelik atar, w3 = 0.30 güçlü ICH bağlantısına sahip yamaları destekler ve w4 = 0.15 yüksek ortalama kenar maliyetine sahip izole yamaların ağırlığını artırır. Ağırlık vektörü, önemsiz olmayan fragmantasyon ve izolasyon katkısını korurken yapısal merkeziyeti ve miras bağlantısını (DEHN çerçevesindeki iki yeni kanal) vurgulayacak şekilde seçilmiştir; ağırlık hassasiyeti Bölüm 3.5'te nicelleştirilmiştir. Yamalar, RPI'nın 80. ve 60. yüzdelikleri kullanılarak üç öncelik kademesine ayrılmıştır: Kademe 1 (en yüksek sıralama) (en üst %20), yüksek (%60–%80 yüzdelik dilim) ve orta (alt %60). Koridor düzeyindeki öncelik, 799 koridoru maliyet, efektif direnç ve ortalama uç nokta RPI'sının toplam z-skoruyla sıralamıştır; en üst %15'lik kısım (n = 119) yüksek öncelikli restorasyon koridorları olarak etiketlenmiştir.
Senaryo simülasyonu
DEHN çerçevesinin pratik uygulanabilirliğini değerlendirmek için dört senaryo oluşturulmuştur. Temel senaryo olan S1, dört perkolasyon atağı altında modifiye edilmemiş ekolojik ağı G_E korumuştur. Orta düzey kaybı senaryosu olan S2, orta düzey yamalar olarak sınıflandırılan tüm 140 yamayı aynı anda kaldırarak, kritik ve yüksek öncelikli yamaların korunduğu, ancak korumasız küçük yamaların yok olduğu bir peyzaj yörüngesini simüle etmiştir. Tier-1 düğüm restorasyonu senaryosu olan S3, orijinal maliyetleri medyan maliyeti aşan iki Tier-1 yamayı birbirine bağlayan kenarların maliyetini yarıya indirerek, yapısal olarak merkezi yamalar arasındaki koridorlar boyunca gerçekleştirilen ekolojik restorasyonu temsil etmiştir. Koridor restorasyonu senaryosu olan S4, en yüksek öncelikli 119 koridorun maliyetini %40 oranında azaltarak, RPI sıralamasıyla yönlendirilen geniş ölçekli koridor rehabilitasyonunu temsil etmiştir.
Her senaryo için, 4 saldırıdan oluşan tam perkolasyon yığını 300 rastgele tekrarlarla yeniden yürütüldü ve senaryolar arası karşılaştırma için dört saldırıya özgü eşik değeri ile konsensüs eşiği kaydedildi. S3 ve S4 senaryoları topolojiyi değil, yalnızca kenar ağırlıklarını değiştirdiği için bu tasarım, direnç azalmasının ağ dayanıklılığına olan özel katkısını izole eder; bu, saf düğüm kaldırma simülasyonunun ele alamayacağı ince bir mekanizma teşhisidir. Senaryo parametre değerleri, makul restorasyon bütçesi büyüklükleriyle eşleşecek şekilde seçilmiştir. S3'teki 1. Kademe (en üst sırada)–1. Kademe (en üst sırada) kenarları üzerindeki %50'lik maliyet azalması, Çin CEPZ'lerindeki tipik beş yıllık bir restorasyon planlama döngüsü içinde, mevcut koridor arazilerinde kıyı tampon bölgelerinin genişletilmesi ve küçük ölçekli yeniden ağaçlandırma ile elde edilebilecek maksimum direnç azalmasını yaklaşık olarak temsil eder. S4'teki ilk 119 koridordaki %40'lık maliyet azalması, on yıla yayılmış daha geniş ölçekli bir koridor-matris rehabilitasyon programını yansıtmaktadır. Orta düzeydeki kayıp senaryosu S2, mevcut restorasyon önceliklendirmesinin gözetildiği ancak orta kademe yamalara herhangi bir aktif korumanın sağlanmadığı karşıt gerçek durumu temsil eder; bu durum, açık korumanın genellikle öncelikli alanların en üst %40'ında yoğunlaştığı mevcut CEPZ programının gerçek bütçe kapsamını yansıtmaktadır.
Hassasiyet analizi
RPI sıralamasının modelleme seçimlerine karşı dayanıklılığı iki hassasiyet analizi ile incelenmiştir. İlk olarak, her bir RPI ağırlığı (w1 – w4) ±0,05 ve ±0,10 oranında değiştirilmiş, toplamları bir olacak şekilde yeniden normalize edilmiş ve değiştirilmiş RPI sıralaması ile temel sıralama arasındaki Spearman sıra korelasyonu ρ kaydedilmiştir. İkinci olarak, katmanlar arası etkileşim yarıçapı {5, 10, 15, 20} km değerlerinde değiştirilmiş; hem katmanlar arası kenar sayısı hem de sonuçtaki katılım katsayısının 10 km'lik temel değerle olan Spearman korelasyonu raporlanmıştır. Bu iki analiz, RPI sonuçlarının alternatif modelleme standartlarına aktarılabilirliğini birlikte nicelleştirmektedir.
Tek tek ağırlık perturbasyonlarına ek olarak, orijinal ağırlıklar merkezli bir Dirichlet dağılımından ($\alpha = [3.5, 2.0, 2.5, 2.0]$) örneklenen 1.000 kabul edilebilir ağırlık kombinasyonu üzerinden ortak bir belirsizlik analizi gerçekleştirilmiştir. Her kombinasyon için RPI yeniden hesaplanmış ve en iyi %20'lik yama seti belirlenmiştir. Sonuçlar, 15 yamanın en iyi %20'lik üyelik durumunu koruduğunu göstermektedir. >%90 olasılık, 26 ile >%75 olasılık ve 43 ile >%50 olasılık. En stabil 15 yama (olasılık > (%90'ı) Meizhou özvektör-merkez kümesinde yoğunlaşmıştır; bu durum, üst düzey öncelik belirlemenin ağırlık spesifikasyonuna karşı dirençli olduğunu doğrulamaktadır. Meizhou'daki küçük, geometrik olarak kümelenmiş yamalar yapısal darboğazlar şeklinde hareket ettiğinden negatif alan terimi korunmuştur; Minxi'deki büyük bozulmamış çekirdekler, daha geniş alanlarına rağmen marjinal bağlantı iyileştirmesine daha az katkıda bulunmaktadır.
Dört RPI bileşeninin göreceli önemine ilişkin uzman görüş ayrılıkları göz önüne alındığında, bir alan analizcisinin makul olarak atayabileceği varyasyon aralığını kapsamak amacıyla ±0,05 ve ±0,10 ağırlık pertürbasyonları seçilmiştir. Alt sınır, en büyük test edilen pertürbasyonda bile hiçbir tekil bileşenin sıfıra inmemesini sağlayarak (minimum sonuç ağırlığı = 0,05), her pertürbasyonda dört kanıt hattının tamamının korunmasını sağlar. 5 ile 20 km arasındaki bağlantı yarıçapı taraması, benzer çoklu ekolojik-sosyal sistem çalışmalarında belgelenen aralığı kapsamaktadır. Her iki duyarlılık analizi, rapor edilen sıra korelasyonlarının duyarlılık seviyeleri arasında Monte-Carlo varyansı oluşturmadan pertürbasyon etkisini izole edebilmesi için, tüm 500 replika tohumu sabitlenmiş halde 233 yamalı ve 799 kenarlı tam ağ üzerinde gerçekleştirilmiştir. Üçüncü bir duyarlılık boyutu olan LCC-fraksiyon çökme eşiği seçimi, Bölüm 2.3.5'te nitel olarak raporlanmış ve Bölüm 4.4'te çerçevenin diğer sınırlı kısıtlamalarıyla birlikte daha ayrıntılı olarak tartışılmıştır.