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基于InVEST模型的疏勒河流域碳储量时空变化研究 被引量：108
1
作者 刘洋 张军 +4 位作者 周冬梅 马静 党锐 马靖靖 朱小燕 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期4052-4065,共14页
研究区域土地利用方式与生态系统服务碳储量的关系,对于区域生态系统保护及经济社会可持续发展具有重要意义。利用InVEST模型碳储量模块和CA-Markov模型,探究并预测疏勒河流域1990—2015及2015—2040年流域生态系统碳储量时空变化特征... 研究区域土地利用方式与生态系统服务碳储量的关系,对于区域生态系统保护及经济社会可持续发展具有重要意义。利用InVEST模型碳储量模块和CA-Markov模型,探究并预测疏勒河流域1990—2015及2015—2040年流域生态系统碳储量时空变化特征及其与土地利用方式之间的关系。结果表明:疏勒河流域1990、1995、2000、2005、2010、2015年碳储量分别为7.994×10^(8)、7.996×10^(8)、7.998×10^(8)、8.038×10^(8)、8.064×10^(8)、8.071×10^(8)t,呈逐年增加趋势,累计增加7.7×10^(6)t。土地利用类型变化是导致生态系统碳储量变化的主要因素,未利用地向耕地和草地转化有利于碳储量增加,而草地向耕地和未利用地的转化则导致碳储量减少。疏勒河流域碳储量存在显著的空间格局,碳储量较高区域呈现"北部点状-中部带状-南部点状片状"特征,这种分布格局与流域土地利用类型紧密联系。预测表明至2040年疏勒河流域碳储量为9.128×10^(8)t,较2015年增加13.1%,主要原因是草地、耕地和林地面积较大幅度增长,提高了流域内的碳储量。 展开更多
关键词 碳储量 InVEST模型 ca-markov模型 疏勒河流域
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基于CA-Markov和InVEST模型的城市景观格局与生境质量时空演变及预测 被引量：100
2
作者 褚琳 张欣然 +2 位作者 王天巍 李朝霞 蔡崇法 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4106-4118,共13页
由人类活动引起的城市景观格局变化是影响陆地生态系统的重要因素之一,城市景观格局分布对区域生物多样性服务功能的影响极大.为研究城市景观格局和生境质量演化及其变化原因,以武汉市作为典型区,基于武汉市2005、2010和2015年3期景观... 由人类活动引起的城市景观格局变化是影响陆地生态系统的重要因素之一,城市景观格局分布对区域生物多样性服务功能的影响极大.为研究城市景观格局和生境质量演化及其变化原因,以武汉市作为典型区,基于武汉市2005、2010和2015年3期景观类型信息,使用马尔柯夫模型分析其景观格局时空变化特征;采用CA-Markov模型模拟预测武汉市2020年自然增长情景下的景观格局发展方向;使用Logistic回归模型分析景观变化的驱动力;结合InVEST模型评价3期景观格局分布下的生境质量分布和变化,以及2020年模拟情景下的生境质量分布特征,探究景观格局变化与人类活动之间的关系.结果表明:2005—2015年间,研究区景观类型变化以耕地和人工表面为主.耕地面积呈现逐年减少的趋势,主要转变为人工表面.人工表面面积不断增多,主要由水田和旱地转变而来.研究区整体景观生境质量级别下降,大量高生境质量级别的景观向低生境质量级别转化.整体景观生境质量指数减少,生物多样性服务功能降低,生境质量发生退化.2015—2020年间,武汉市景观格局和生境质量继续保持2005—2015年的变化趋势,表现为人工表面增加、景观生境质量指数减少、生物多样性服务功能降低、生境质量退化.研究区景观格局变化的主要驱动因子是国内生产总值变化和地区财政收入变化.人类社会经济活动是影响研究区景观格局变化和生境质量下降的重要驱动力,城镇化扩张和填湖造地是武汉市生态景观变化的主要原因. 展开更多
关键词 INVEST模型 ca-markov模型 景观格局 生境质量 LOGISTIC回归模型 驱动力
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基于InVEST和CA-Markov模型的黄河流域碳储量时空变化研究 被引量：82
3
作者 杨洁 谢保鹏 张德罡 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1018-1029,共12页
区域土地利用/覆被变化是导致生态系统碳储量变化的主要原因,预测未来土地利用/覆盖变化及其对碳储量的影响对区域陆地生态系统的认识具有重要意义。本研究基于黄河流域2005—2018年土地利用/覆被变化规律,运用CA-Markov模型分别预测了... 区域土地利用/覆被变化是导致生态系统碳储量变化的主要原因,预测未来土地利用/覆盖变化及其对碳储量的影响对区域陆地生态系统的认识具有重要意义。本研究基于黄河流域2005—2018年土地利用/覆被变化规律,运用CA-Markov模型分别预测了生态保护情景(EVC)和自然变化情景(NVC)下的土地利用/覆被空间格局,采用修正后的碳密度,运用InVEST模型评估黄河流域2005—2030年6期碳储量。结果表明:2005—2018年黄河流域林地、水域和建设用地面积持续增加,耕地、草地和未利用土地面积减少,13 a间全流域碳储量减少28.734×10^(6)t。与自然变化情景相比,在生态保护情景下2030年草地和耕地相比2018年减少幅度较小,建设用地规模扩大得到了限制,产生了生态效应。2030年,自然变化情景和生态保护情景下的碳储量较2018年分别减少258.863×10^(6)t和30.813×10^(6)t,生态保护情景下土地利用覆被格局固碳能力高于自然变化情景,该研究可为黄河流域土地利用结构调整和土地利用管理决策提供科学依据。 展开更多
关键词 土地利用/覆被变化 碳储量 ca-markov模型 InVEST模型 生态保护情景 黄河流域
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基于CA-Markov模型的藉河流域土地利用变化动态模拟 被引量：75
4
作者 王友生 余新晓 +3 位作者 贺康宁 李庆云 张由松 宋思铭 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期330-336,I0050,共8页
为了探讨黄土丘陵沟壑区藉河流域的土地利用变化规律及驱动力,基于1995和2008年两期遥感影像解译得到的土地利用数据,通过土地利用动态度模型和空间测算模型对藉河流域土地利用类型的动态变化程度进行分析,并运用CA-Markov模型对2022年... 为了探讨黄土丘陵沟壑区藉河流域的土地利用变化规律及驱动力,基于1995和2008年两期遥感影像解译得到的土地利用数据,通过土地利用动态度模型和空间测算模型对藉河流域土地利用类型的动态变化程度进行分析,并运用CA-Markov模型对2022年土地利用空间格局进行预测。结果表明,空间分析测算模型由于同时考虑了各土地利用类型的空间转移及新增过程,能更为准确地测算出各种土地利用类型的动态变化程度与速率;CA-Markov模型预测结果表明,整个流域总体的Kappa系数为0.9515,预测结果可信;除草地和未利用地外,2008-2022年期间其他土地利用类型继续原有的变化趋势,到了2022年表现出坡耕地、草地、水域和未利用地面积减少趋势,梯田、林地和居民地面积呈增加趋势。黄土丘陵沟壑区水土流失严重,此研究有助于加强土地资源的保护和实施退耕还林还草等措施,为当地土地利用规划管理提供参考。 展开更多
关键词 土地利用 模型 遥感 空间分析模型 ca-markov模型 藉河流域
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基于CA-Markov模型和多目标优化的大连市土地利用格局 被引量：66
5
作者 胡雪丽 徐凌 张树深 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1652-1660,共9页
运用马尔科夫转移矩阵、多准则评估以及元胞自动机耦合的CA-Markov模型,基于1990、2000、2010年土地利用图、地形因子和地理要素等,模拟大连市未来土地利用景观格局变化趋势.基于大连市土地利用结构、经济社会、自然环境等特点,结合大... 运用马尔科夫转移矩阵、多准则评估以及元胞自动机耦合的CA-Markov模型,基于1990、2000、2010年土地利用图、地形因子和地理要素等,模拟大连市未来土地利用景观格局变化趋势.基于大连市土地利用结构、经济社会、自然环境等特点,结合大连市城市总体规划和土地利用规划,建立经济、社会、环境3个目标导向的模糊多目标优化模型,优化配置了大连市未来土地利用格局.结果表明:1990—2010年,大连的快速发展呈现出建设用地持续扩张而耕地、林地面积缩小的特点,以现有城市化速度发展,到2020年大连市景观格局土地覆盖将发生很大变化,景观破碎化程度将加剧.优化调整土地利用数量结构,能满足未来大连可持续发展的要求. 展开更多
关键词 土地利用 景观格局 ca-markov模型 多目标优化 大连市
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气候与土地利用变化对汉江流域径流的影响 被引量：54
6
作者 田晶 郭生练 +5 位作者 刘德地 陈启会 王强 尹家波 吴旭树 何绍坤 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2020年第11期2307-2318,共12页
作为联结大气圈和地圈的纽带,水文循环同时承受气候变化和土地利用/覆被变化(LUCC)的双重影响,然而大多数的水文响应研究主要关注未来气候变化对径流的影响,忽略了未来LUCC的作用。因此,本文的研究目的是评估未来气候变化和LUCC对径流... 作为联结大气圈和地圈的纽带,水文循环同时承受气候变化和土地利用/覆被变化(LUCC)的双重影响,然而大多数的水文响应研究主要关注未来气候变化对径流的影响,忽略了未来LUCC的作用。因此,本文的研究目的是评估未来气候变化和LUCC对径流的共同影响。首先采用2种全球气候模式(BCC-CSM1.1和BNU-ESM)输出,基于DBC降尺度模型得到未来气候变化情景;然后,利用CA-Markov模型预测未来LUCC情景;最后,通过设置不同的气候和LUCC情景组合,采用SWAT模型模拟汉江流域的未来径流过程,定量评估气候变化和LUCC对径流的影响。结果表明:①未来时期汉江流域的年降水量、日最高、最低气温相较于基准期(1966—2005年),在RCP 4.5和RCP 8.5浓度路径下,分别增加4.0%、1.8℃、1.6℃和3.7%、2.5℃、2.3℃;②2010—2050年间,流域内林地和建设用地的面积占比将分别增加2.8%和1.2%,而耕地和草地面积占比将分别减少1.5%和2.5%;③与单一气候变化或LUCC情景相比,气候变化和LUCC共同影响下的径流变化幅度最大,在RCP 4.5和RCP 8.5浓度路径下未来时期年平均径流分别增加5.10%、2.67%,且气候变化对径流的影响显著大于LUCC。本文的研究结果将有助于维护未来气候变化和LUCC共同影响下汉江流域的水资源规划与管理。 展开更多
关键词 气候变化 土地利用/覆被变化 ca-markov模型 径流响应 汉江流域
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基于地理探测器的伊犁谷地生境质量时空演变及其影响因素 被引量：51
7
作者 朱增云 阿里木江·卡斯木 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3408-3420,共13页
利用1995-2015年土地利用分类成果,运用CA-Markov模型模拟预测2025年伊犁谷地土地利用的时空变化,结合InVEST模型评估1995-2025年伊犁谷地生境质量的时空格局,采用空间统计方法和地理探测器模型分析了生境质量的变化特征,并对生境质量... 利用1995-2015年土地利用分类成果,运用CA-Markov模型模拟预测2025年伊犁谷地土地利用的时空变化,结合InVEST模型评估1995-2025年伊犁谷地生境质量的时空格局,采用空间统计方法和地理探测器模型分析了生境质量的变化特征,并对生境质量的空间分布和变化趋势进行驱动因子探测、交互作用探测以及生态探测分析。结果表明:1995-2025年,耕地与建设用地面积呈逐渐增加趋势,林地与未利用地面积呈波动变化态势,草地与水域则出现减少态势,减少的趋势缓慢下降;生态退化度高值区主要在河谷平原耕作与城建区域且呈现条带状分布,应加强生态修复工程;低值区为高山林草地区域,总体上表现为低值区环绕高值区,呈现嵌套分布,应着重进行生态功能保护;生境质量与生态退化度的高、低值区域呈现相反的趋势;各县生态退化总体稳定,且退化程度较小,生境质量在1995-2015年处于下降趋势,2015-2025年有所上升;利用地理探测器识别出生境质量空间变化分布受自然和人为因子的综合作用,主导影响因子是土地利用,其次为坡度,在交互作用探测与生态探测中,各因子对生境质量空间分布的差异性表现显著,并呈现出双因子增强。 展开更多
关键词 生境质量 InVEST模型 ca-markov模型 地理探测器 驱动因子 伊犁谷地
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基于CA-Markov模型的向海湿地土地覆被变化动态模拟研究 被引量：40
8
作者 赵建军 张洪岩 +2 位作者 乔志和 张正祥 侯光雷 《自然资源学报》 CSCD 北大核心 2009年第12期2178-2186,共9页
论文借助地理信息技术,采用CA-Markov模型,以1988、1996、2003年3个相同时相的TM遥感影像作为数据基础,并结合地形图和相应的交通、气候等数据对向海自然保护区未来的土地覆被类型进行动态模拟和预测。在模型建立过程中,通过马尔可夫模... 论文借助地理信息技术,采用CA-Markov模型,以1988、1996、2003年3个相同时相的TM遥感影像作为数据基础,并结合地形图和相应的交通、气候等数据对向海自然保护区未来的土地覆被类型进行动态模拟和预测。在模型建立过程中,通过马尔可夫模型求出转移概率矩阵,确定CA模型转换规则。利用CA-Markov模型对向海自然保护区未来的土地覆被类型转化方向进行了动态模拟,将模拟结果与已有的土地覆被类型对比,得出模拟精度达到74.46%。据此对向海自然保护区2010、2018年土地覆被类型做出预测。预测结果表明:向海自然保护区土地覆被类型整体趋势不容乐观,湿地面积在大量减少,林地和草地呈减少趋势,耕地、居民地、未利用地呈增加趋势,其中未利用地面积增加最多。该方法可以对向海自然保护区的湿地保护和动态监测以及可持续发展提供依据。 展开更多
关键词 土地覆被变化 动态变化 模拟预测 ca-markov模型 向海保护区
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基于SWAT模型的白马河流域土地利用变化的径流响应 被引量：38
9
作者 王学 张祖陆 宁吉才 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期186-194,共9页
以3S技术为依托,在对白马河流域土地利用变化进行分析和预测的基础上,建立了流域SWAT模型,分析了不同土地利用情景下流域径流的响应,并计算了流域主要土地利用类型对径流深的贡献系数。结果表明:1987—2017年,耕地、居民点及建设用地、... 以3S技术为依托,在对白马河流域土地利用变化进行分析和预测的基础上,建立了流域SWAT模型,分析了不同土地利用情景下流域径流的响应,并计算了流域主要土地利用类型对径流深的贡献系数。结果表明:1987—2017年,耕地、居民点及建设用地、有林地、灌木林地和疏林地为流域主要的土地利用类型,共占流域总面积的96%以上,草地、水域和未利用地所占比例则较小;在4种主要土地利用类型中,有林地、灌木林地和疏林地、居民点及建设用地对径流深的贡献系数分别为2.61、0.38和0.34mm.km-2,说明三者有促进产流的作用,而耕地的贡献系数为-0.11mm.km-2,说明耕地对径流的产生起到一定抑制作用。 展开更多
关键词 SWAT模型 ca-markov模型 土地利用 径流响应 白马河流域
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基于CA-MARKOV模型的江苏沿海土地利用变化情景分析 被引量：39
10
作者 许小娟 刘会玉 +2 位作者 林振山 刘金雪 李丽鹤 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2017年第1期213-218,225,共7页
以江苏沿海为例,基于2000年、2005年、2010年TM影像解译数据,分析了江苏沿海土地利用类型的动态变化,结合转移矩阵和CA-Markov模型,设定了自然发展趋势、生态环境保护管理和城市规划与区域发展3种不同的情景进行模拟预测。结果表明:(1)2... 以江苏沿海为例,基于2000年、2005年、2010年TM影像解译数据,分析了江苏沿海土地利用类型的动态变化,结合转移矩阵和CA-Markov模型,设定了自然发展趋势、生态环境保护管理和城市规划与区域发展3种不同的情景进行模拟预测。结果表明:(1)2000—2010年耕地、草地、林地面积有所减少,其他面积有所增加,2005—2010年城乡居民用地增加1 341.45km^2,耕地减少1 147.65km^2,城镇化发展速度较快,建设用地占用大量生态用地。(2)自然发展趋势情景与生态保护情景相比,林地、草地的面积变化不大,仅城乡居民用地面积多出583.68km^2,说明该情景既保护生态环境也保证城乡发展;生态保护情景下城乡居民用地面积10年间仅增长684.78km^2,说明该情景下生态环境虽然得到保护,但也限制了该区域城镇化发展;城市规划与区域发展情景下城乡居民用地比2010年增加3 963.35km^2,而耕地、林地和草地面积大幅度减少,说明过分强调城市的发展,不仅会导致耕地面积大幅减小,威胁粮食安全,也会对当地的生态系统带来巨大的危害。通过对不同情景的模拟,可为区域土地规划、生态保护以及可持续发展提供决策依据。 展开更多
关键词 土地利用 情景模拟 ca-markov模型 江苏沿海
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基于CA-Markov和InVEST模型的土地利用格局与生境质量时空演变及预测——以江西省南昌市为例 被引量：37
11
作者 李亚楠 多玲花 张明 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2022年第2期345-354,共10页
为揭示土地利用变化对区域生境质量时空演变的影响,促进土地资源的合理利用和生态规划体系的建立健全,以江西省南昌市为例,基于1995年、2005年和2015年的土地利用数据,应用CA-Markov和MCE模型并结合InVEST模型,评价和预测了土地利用演... 为揭示土地利用变化对区域生境质量时空演变的影响,促进土地资源的合理利用和生态规划体系的建立健全,以江西省南昌市为例,基于1995年、2005年和2015年的土地利用数据,应用CA-Markov和MCE模型并结合InVEST模型,评价和预测了土地利用演变角度下的生境演化特征。结果表明:(1)1995—2015年,草地、耕地及水域是南昌市的主要土地利用类别,占比超过90%;建设用地急剧扩张,20 a间涨幅高达96.44%,耕地和林地是流转为建设用地的重要地类。(2)研究区整体景观生境质量显著下降,大量高等级生境景观向低等级生境景观转化;城市附近和各个流域的生境退化比较显著;生境稀缺性高的用地类型大多是耕地和林地。(3)2015—2025年期间,区内景观格局和生境质量继续保持1995—2015年的演变趋势,建设用地等生境适宜度较低的地类高速扩张,进而侵扰林地、水域和草地等生境质量优质地区,致使威胁源规模和影响范畴急剧扩大,景观破碎度水平升高,稳定性降低,这将引起研究区生境质量的持续下降。1995—2025年研究区生境质量明显退化,城镇化扩张与生态用地缩减是其主要原因。 展开更多
关键词 ca-markov模型 InVEST模型 生境质量 土地利用格局 MCE模型
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三峡库区重庆段土地覆盖和生物多样性功能演化及预测 被引量：38
12
作者 刘春艳 朱康文 刘吉平 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第19期258-267,共10页
为研究三峡库区(重庆段)2005—2020年土地覆盖和生物多样性功能演化情况,对景观格局进行动态分析,该文结合重庆市生态保护红线划定成果,综合运用CA-Markov模型和In VEST模型对区域2005-2020年的土地覆盖和生物多样性功能的演化及趋势进... 为研究三峡库区(重庆段)2005—2020年土地覆盖和生物多样性功能演化情况,对景观格局进行动态分析,该文结合重庆市生态保护红线划定成果,综合运用CA-Markov模型和In VEST模型对区域2005-2020年的土地覆盖和生物多样性功能的演化及趋势进行研究,在运用CA-Markov模型对2020年土地覆盖进行模拟预测的基础上,运用In VEST模型进行生物多样性功能的定量计算。结果表明:1)2005—2010年和2010—2015年,各类土地覆盖面积和土地覆盖动态度分别呈现"四增二减"和"三增三减"的状态;2)CA-Markov模型模拟预测时Kappa系数达到0.92,表明模型的普适性较好;3)4期生境退化指数最高值变化为:0.168 1→0.207 1→0.190 9→0.181 2,城区周边和长江、嘉陵江、乌江沿岸区域的生境退化指数高,东北部大巴山区域的生境退化指数较低;4)大巴山、武陵山、四面山等区域的生境质量较好,长江、嘉陵江沿岸生物多样性功能较差,4期生境质量总得分和平均得分分别为34 337 710、36 829 020、36 345 590、35 530 500和0.513 9、0.551 2、0.543 9、0.531 7;5)15年间生物多样性功能出现不断上升的趋势,由大范围的波动转为小区域变化,整个区域的生物多样性功能逐渐趋于稳定。 展开更多
关键词 土地利用 土地整治 生物多样性 三峡库区重庆段 ca-markov模型 InVEST模型
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基于CA-Markov模型的土地利用演化模拟预测研究 被引量：38
13
作者 赵冬玲 杜萌 +3 位作者 杨建宇 李鹏山 何珊珊 朱德海 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期278-285,共8页
为了探究城市发展过程中土地利用变化规律及各类驱动力的影响,以北京市顺义区为例,基于2000、2005、2010年3期遥感影像解译数据,分析研究区域的土地利用类型的动态变化程度,并基于Markov模型定量分析了土地利用的转移方向及转化程度。结... 为了探究城市发展过程中土地利用变化规律及各类驱动力的影响,以北京市顺义区为例,基于2000、2005、2010年3期遥感影像解译数据,分析研究区域的土地利用类型的动态变化程度,并基于Markov模型定量分析了土地利用的转移方向及转化程度。结合GIS分析功能,探讨多种土地利用驱动力对于土地利用类型转移的影响,并采用模糊计算的方法,将各类影像土地利用转移的因子标准化,并利用GIS中加权线性方法将其整合,结合元胞自动机马尔可夫模型,模拟出2010年的土地利用分布,经验证模拟的精度高达81.41%,Kappa指数为0.776 9,得到了较为理想的结果,证明了方法的可行性及精度的可靠性。并以2010年的土地利用格局为基础,预测2020年的土地利用状况并分析2010—2020年10 a间的土地利用变化。分析结果表明,除草地、林地变化不明显,耕地、水域面积继续保持减少的趋势,但减小的趋势渐缓,建设用地仍在不断增加,但也逐渐趋于饱和的增长趋势。此研究可为当前及未来的土地利用规划、管理和生态恢复提供科学依据。 展开更多
关键词 土地利用动态度 模拟预测 ca-markov模型 多标准评价方法
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基于地区GDP和人口空间分布的粤港澳大湾区生境质量时空演变研究 被引量：37
14
作者 江伟康 吴隽宇 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1747-1757,共11页
经济发展与人口集聚引起的土地利用变化对一个地区的生态环境影响显著,生境质量评价在一定程度上可以反映区域生物多样性的状况。分析地区生境质量与社会经济、人口密度的关系,能够为区域生态安全及可持续发展提供科学依据。运用InVEST... 经济发展与人口集聚引起的土地利用变化对一个地区的生态环境影响显著,生境质量评价在一定程度上可以反映区域生物多样性的状况。分析地区生境质量与社会经济、人口密度的关系,能够为区域生态安全及可持续发展提供科学依据。运用InVEST模型,以粤港澳大湾区2005、2010、2015、2018年四期土地利用数据分析生境质量的时空演变特征,结合社会经济及人口分布数据探究各地区城市发展与生境质量的权衡关系,并预测2030年大湾区不同情景下生境质量状况。结果表明:(1)2005—2018年粤港澳大湾区整体生境质量逐年降低,呈现出中部低、四周高的环状分布,生境破碎、建设用地增加是生境质量下降的主要原因。(2)珠三角九市生境质量与地区总GDP呈弱负相关,与第一产业产值呈中等正相关,与第二产业产值呈中等负相关,与第三产业产值呈弱正相关。(3)粤港澳大湾区生境质量与人口密度存在较大的不平衡,最主要的空间为高生境质量-低人口密度、低生境质量-高人口密度两种类型。(4)通过空间管制分区,预测2030年大湾区规划保护情景下大湾区平均生境质量较2018上升0.04,达到0.599,生境质量有明显改善。 展开更多
关键词 生境质量 粤港澳大湾区 InVEST模型 ca-markov模型 人口空间分布 GDP
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基于FLUS和InVEST模型的南京市生境质量多情景预测 被引量：34
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作者 高周冰 王晓瑞 +4 位作者 隋雪艳 汪翔 范业婷 朱青 吕立刚 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1001-1013,共13页
为评估城市扩张对生境质量的影响,以江苏省南京市为例,基于2009、2014年和2018年3期土地利用数据,采用CA-Markov和FLUS耦合模型对南京市2025年和2035年土地利用进行多情景预测,并运用InVEST模型评估其生境质量状况。结果表明,2009—2018... 为评估城市扩张对生境质量的影响,以江苏省南京市为例,基于2009、2014年和2018年3期土地利用数据,采用CA-Markov和FLUS耦合模型对南京市2025年和2035年土地利用进行多情景预测,并运用InVEST模型评估其生境质量状况。结果表明,2009—2018年,南京市城镇用地呈不断扩张趋势,面积共增加223.65 km^(2),主要转入来源为耕地和农村居民点。2009、2014年和2018年市域的平均生境质量呈持续下降趋势,分别为0.4481、0.4411和0.4334。4种模拟预测情景中,生境质量均值的排序为生态优先情景>协调发展情景>自然增长情景>经济发展情景,而生境质量等级分布差别较大的区域主要是南京市的北部、南部以及中心城区。具体来说,在自然增长情景下,2025年和2035年南京市生境质量将保持下降趋势,低值区面积占比较2018年分别增加1.40个百分点和2.87个百分点;在经济发展情景下,中心区域、南部及北部生境质量较自然发展情景下进一步下降,到2025年和2035年,低值区面积占比将分别增加2.67个百分点和4.76个百分点;在生态优先情景下,2025年和2035年南京市生境质量高值区面积占比较2018年分别增加0.40个百分点和1.04个百分点;而协调发展情景下,城镇用地规模将得到有序控制,林地的空间分布在原有基础上向外延伸,使得市域生境质量逐步提升,故2025年和2035年南京市生境质量高值区面积占比分别增加0.17个百分点和0.80个百分点。基于此,为进一步减缓南京市生境退化趋势,改善区域生境质量和生态环境条件,应合理控制城镇用地规模,采取适当的生态保护政策,同时有序开展国土空间整治与生态修复工作。 展开更多
关键词 生境质量 ca-markov模型 FLUS模型 InVEST模型 多情景预测
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基于LUCC的艾比湖区域生态风险评价及预测研究 被引量：35
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作者 张月 张飞 +3 位作者 王娟 任岩 Abduwasit Ghulam Hsiang-te KUNG 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3465-3474,共10页
以新疆内陆艾比湖流域典型区域为研究区,基于RS和GIS技术分析1998、2013年土地利用变化,尝试用CA-Markov模型预测2028年土地利用/覆盖变化.借助Fragstats3.4软件,基于土地利用/覆盖变化构建景观生态风险评价模型,分析1998~2028年景观生... 以新疆内陆艾比湖流域典型区域为研究区,基于RS和GIS技术分析1998、2013年土地利用变化,尝试用CA-Markov模型预测2028年土地利用/覆盖变化.借助Fragstats3.4软件,基于土地利用/覆盖变化构建景观生态风险评价模型,分析1998~2028年景观生态风险的时空分异特征.结果表明:(1)1998~2013年,研究区土地类型面积变化明显.耕地面积增加量最大,增加的面积为152139hm^2,而未利用地面积减少量最大,减少的面积为67605hm^2.2013~2028年,耕地和裸露的河床及盐渍地的面积增加明显,增加的面积分别为30730hm^2,12427hm^2,而未利用地和水体的面积分别从954376hm^2和44889hm^2,减至921079hm^2和37157hm^2.(2)1998~2028年,研究区生态风险等级空间分布差异明显.高生态风险区面积变化较为显著,其面积分别约占总面积的36.6%,7.3%,23.7%.1998~2028年,全局Moran’s I值分别为0.436962,0.442202,0.506622,表现为一定程度的正相关.(3)1998~2028年,耕地分布在低,较低生态风险的比重上升,所占百分比分别为58.46%,78.58%,79.9%.林、草地类型的各生态风险等级的所占的比重的波动较大. 展开更多
关键词 艾比湖区域 土地利用/覆被变化(LUCC)变化 ca-markov模型 土地利用模拟 生态风险评价
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基于CA-Markov模型的艾比湖湿地自然保护区土地利用/覆被变化及预测 被引量：34
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作者 井云清 张飞 张月 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3649-3658,共10页
以艾比湖湿地自然保护区为研究区域,以1998、2006年Landsat TM影像和2014年Landsat OLI影像的土地利用/覆被分类结果为输入数据,采用CA-Markov模型,预测研究区未来的土地利用/覆被格局.在模型建立过程中,通过Markov模型求出转移概率矩... 以艾比湖湿地自然保护区为研究区域,以1998、2006年Landsat TM影像和2014年Landsat OLI影像的土地利用/覆被分类结果为输入数据,采用CA-Markov模型,预测研究区未来的土地利用/覆被格局.在模型建立过程中,通过Markov模型求出转移概率矩阵和转移面积矩阵,确定CA模型转换规则,限制CA模型迭代次数.利用CA-Markov模型模拟预测研究区2014、2022和2030年土地利用/覆被格局,并采用2014年实际土地利用/覆被分类结果验证预测精度,得到2014年各土地利用/覆被类型面积预测误差均≤6.4%,空间位置预测精度达到76.0%.结果表明:1998—2014年,艾比湖湿地自然保护区林草地、盐碱地、干涸湖床和沙漠增加,其中,盐碱地的增幅最突出,增加了37.4%;水体和其他地类减少,且水体的减少突出,减少了34.8%.2014—2030年,艾比湖湿地自然保护区林草地、盐碱地和沙漠将呈增加趋势,而干涸湖床、水体和其他地类将减少.该研究可以为艾比湖自然保护区的土地利用/覆被动态监测以及可持续发展提供依据. 展开更多
关键词 土地利用/覆被 遥感 ca-markov模型 模拟和预测 艾比湖湿地自然保护区
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城市近郊区景观格局变化特征、潜力与模拟——以成都市龙泉驿区为例 被引量：30
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作者 欧定华 夏建国 《地理研究》 CSSCI CSCD 北大核心 2016年第3期534-550,共17页
以成都市龙泉驿区为研究区,利用TM/OLI影像、ASTER GDEM和景观变化驱动因子数据,在Arc GIS和IDRISI Selva软件支持下,建立Ann-Markov-CA复合模型,分析了1992-2014年景观格局时空演变特征和变化潜力,对2021年、2028年景观变化趋势进行了... 以成都市龙泉驿区为研究区,利用TM/OLI影像、ASTER GDEM和景观变化驱动因子数据,在Arc GIS和IDRISI Selva软件支持下,建立Ann-Markov-CA复合模型,分析了1992-2014年景观格局时空演变特征和变化潜力,对2021年、2028年景观变化趋势进行了模拟。结果表明:近22年,交通运输、果园、城乡人居及工矿景观增加显著,分别增加329%、184%、125%,农田、森林、水体景观减少明显,分别减少67.85%、59.94%、41.00%;主要景观均发生频繁转入转出,其中农田向果园、森林向果园、农田向城乡人居及工矿的转化最明显。参与景观变化潜力预测驱动因子越多其预测准确率不一定越高,需根据预测准确率选择恰当驱动因子组合进行变化潜力模拟。未来14年,大部分景观保持原有变化趋势,但变化剧烈程度逐渐减弱。过去14年(2000-2014年)和未来14年(2014-2028年),农田、森林景观总体上呈减少趋势,成为其他景观增加的稳定补给源。因此,遏制农田、森林景观无节制缩减,对维持区域生态平衡、实现地方生态建设与经济发展互动双赢具有重要意义。 展开更多
关键词 景观格局 ca-markov模型 多层感知人工神经网络模型 变化模拟 城市近郊区
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基于CA-Markov模型的三川流域景观格局分析及动态预测 被引量：30
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作者 程刚 张祖陆 吕建树 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期999-1005,共7页
以济南南部山区三川流域为研究对象,在ArcGIS和IDRISI平台的支持下,结合景观生态学原理,运用景观指数并引入Kappa系数对三川流域1990—2010年景观格局、动态度进行分析,最后运用CA-Markov模型对流域景观格局进行动态趋势预测。景观格局... 以济南南部山区三川流域为研究对象,在ArcGIS和IDRISI平台的支持下,结合景观生态学原理,运用景观指数并引入Kappa系数对三川流域1990—2010年景观格局、动态度进行分析,最后运用CA-Markov模型对流域景观格局进行动态趋势预测。景观格局指数分析表明:三川流域景观类型以耕地、林地、建设用地和草地为主;受人类活动影响,1990—2010年三川流域耕地、林地面积减少,其余各景观面积均呈增加趋势;流域整体景观破碎度增加,斑块复杂度提高,各景观类型的分布渐趋均衡。景观格局变化前10年比后10年明显,人类活动对当地生态环境的影响较显著。Kappa系数表明:景观变化由各景观数量比例变化逐渐转变为各景观数量保持相对稳定下的景观空间位置上的变化。随着2000年后政策的引导,景观整体的变化渐趋稳定,人类活动对生态环境影响有所下降。CA-Markov模型预测结果表明,2010—2020年流域内各景观优势度下降,景观破碎度降低,均衡性持续提高;景观间的转入转出幅度不大,仅占总面积的3.08%,景观类型的转变主要发生在斑块交界处。总的来看,三川流域景观格局变化主要是耕地、林地面积减少,建设用地面积增加,生态环境更趋脆弱。 展开更多
关键词 景观格局指数 Kappa系数 ca-markov模型
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2000—2018年深圳市植被覆盖动态变化与预测 被引量：28
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作者 吴炳伦 孙华 +2 位作者 石军南 张雨田 石灵杰 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3777-3785,共9页
采用Landsat系列多时相影像数据,以像元二分法估算植被覆盖度,运用线性回归分析、重心迁移等方法来探究深圳市2000—2018年植被覆盖的时空变化特征,并结合CA-Markov模型对深圳市未来土地覆盖情况进行预测。结果表明:2000—2018年,深圳... 采用Landsat系列多时相影像数据,以像元二分法估算植被覆盖度,运用线性回归分析、重心迁移等方法来探究深圳市2000—2018年植被覆盖的时空变化特征,并结合CA-Markov模型对深圳市未来土地覆盖情况进行预测。结果表明:2000—2018年,深圳市植被覆盖呈明显的地域分异特征,在区域上表现为东部大于西部、南部大于北部,此分异特征与区域地形效应具有良好的一致性。植被覆盖度重心的空间迁移特征为西北-东南-西北,迁移速率为551.2 m·a-1,此进程与深圳市城市化进程密切相关。2000—2018年间,深圳市植被覆盖度总体呈改善趋势,改善速率为0.005·a-1,其中,植被覆盖度显著改善和退化的面积比例分别为30.8%和12.8%。采用CA-Markov方法分理论、自然两种情景对深圳市2024年土地覆盖/利用类型进行预测,两种预测方法所得土地覆盖/利用类型的面积所占比例之间没有显著差异,其差异阈值在0~1.2%。与2018年之前相比,2024年深圳市乔木林、耕地等转化为建设用地的比例将明显减少,但供需矛盾仍然紧张。 展开更多
关键词 植被覆盖度 重心迁移 ca-markov模型 预测 深圳市
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