研究院李杰副教授课题组提出ERSF-VIPA野生动物移动路径模拟新框架

近日，Movement Ecology期刊发表了研究院李杰副教授和云南大学生态与环境学院孔德军教授在野生动物迁徙与人类-野生动物冲突缓解领域的研究成果：“A ERSF-VIPA framework: scalable wildlife movement modelling for conflict mitigation”，提出了一种在数据稀缺条件下仍能高精度模拟野生动物移动路径的新框架——ERSF-VIPA，为缓解人象冲突提供了科学依据与技术支撑。云南大学国际河流与生态安全研究院为第一单位，研究院2023级硕士研究生陈晓艺为第一作者，李杰副教授和孔德军教授为共同通讯作者。

图1.ERSF-VIPA模型

随着亚洲象栖息地与人类活动区域重叠度增加，准确预测象群移动路径成为冲突防控的关键。然而，现有模型大多依赖高频GPS数据，难以适用于象群等难以持续追踪的大型动物。ERSF-VIPA框架融合增强型资源选择函数与向量网络迭代路径搜索算法，仅凭起止点位置与历史出现点数据，即可模拟象群在复杂地形中的移动路径。

研究团队基于云南西双版纳-普洱地区的亚洲象历史出现点与移动轨迹数据，构建了六边形环境网格，结合地形、植被、水源、道路等环境因子，利用随机森林模型估算资源选择概率，并通过VIPA模块迭代搜索最优路径。模型验证结果显示，90.3%的模拟路径与实地观测路径的Hausdorff距离小于600米，平均最大偏差仅为418米，展现出优异的预测能力。

图2.模拟路径（蓝色与黄色）与观测路径（黑色）在600米缓冲区内高度吻合

该框架不仅能够回溯象群历史移动轨迹，还可通过筛选高资源选择概率的区域作为潜在终点，预测象群未来移动方向，为保护区管理人员提供实时决策支持。例如，当监测到象群接近村落时，系统可快速模拟其最可能的行进路径，辅助提前部署防护措施，有效降低人象冲突风险。

图3.ERSF-VIPA模型应用示例

ERSF-VIPA框架具备高度灵活性与扩展性，未来可进一步引入随机性机制、多路径集成模拟等功能，提升对复杂动物行为的刻画能力。该研究为推动数据稀缺地区的野生动物移动建模与人兽冲突防控提供了新思路与方法工具。

原文链接：https://doi.org/10.1186/s40462-025-00602-0