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基于历史情景的FLUS模型邻域权重设置——以闽三角城市群2030年土地利用模拟为例 被引量:145
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作者 王保盛 廖江福 +3 位作者 祝薇 邱全毅 王琳 唐立娜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4284-4298,共15页
以闽三角城市群2030年土地利用模拟为例,针对FULS模型邻域权重参数提出一种基于历史情景的设置方法.首先以2015年土地利用数据为基础,结合人工神经网络算法综合12个自然、社会、经济驱动因子计算各土地类型的出现概率和空间分布,然后依... 以闽三角城市群2030年土地利用模拟为例,针对FULS模型邻域权重参数提出一种基于历史情景的设置方法.首先以2015年土地利用数据为基础,结合人工神经网络算法综合12个自然、社会、经济驱动因子计算各土地类型的出现概率和空间分布,然后依据对历史情景的分析,分别用马尔可夫链和分析景观格局指数的方法设定相关参数,最后用自适应惯性竞争元胞自动机模拟闽三角城市群2030年的土地利用情景.分析发现,同时间尺度各土地类型TA(Total Area)的变化量可以较好的反映其扩张强度,由强到弱依次为建设用地、水域及滩涂、其他土地、草地、林地及农田;TA变化量的无量纲值在数据意义和数据结构方面均较好地契合FLUS模型邻域权重的参数要求;结合各土地类型TA变化量和扩张强度间的相互关系来看,到2030年农田受建设用地扩张的影响最为严重,大量土地由农田、林地、草地及其他土地转变为建设用地或水域及滩涂;建设用地持续扩张,闽三角城市群空间一体化格局基本形成,其余各土地类型被进一步分离,同类型斑块更趋于独立发展.综合参数设置过程和模拟结果来看,TA变化量的无量纲值可为FLUS模型的邻域权重参数设置提供一种客观可行的方法. 展开更多
关键词 FLUS模型 土地利用模拟 参数设置 TA变化量
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基于土地利用变化情景的生态系统碳储量评估——以太行山淇河流域为例 被引量:126
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作者 朱文博 张静静 +2 位作者 崔耀平 郑辉 朱连奇 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2019年第3期446-459,共14页
区域土地利用变化是导致生态系统碳储量变化的主要原因,影响其碳源、碳汇效应,但以往结合时空尺度探讨流域未来土地利用变化对生态系统碳储量影响的研究尚不多见。以太行山淇河流域为例,分析2005-2015年土地利用变化,采用Markov-CLUE-S... 区域土地利用变化是导致生态系统碳储量变化的主要原因,影响其碳源、碳汇效应,但以往结合时空尺度探讨流域未来土地利用变化对生态系统碳储量影响的研究尚不多见。以太行山淇河流域为例,分析2005-2015年土地利用变化,采用Markov-CLUE-S复合模型预测2025年自然增长、耕地保护及生态保护情景下的土地利用格局,并基于土地利用数据,运用InVEST模型的碳储量模块评估2005-2015年及未来不同情景下的生态系统碳储量。结果表明:①2015年淇河流域生态系统碳储量和平均碳密度分别为3.16×10~7t和141.9 t/hm^2,自2005年以来分别下降0.07×10~7t和2.89 t/hm^2。②2005-2015年碳密度在低海拔区域以减少为主,在高海拔区域增加区与减少区比例相当,淇河中下游地区建设用地的大肆扩张以及上游林地的退化是导致碳密度下降的主要原因。③2015-2025年自然增长情景下碳储量和碳密度下降仍较明显,主要是低海拔区域固碳能力的减弱;耕地保护情景减缓了碳储量和碳密度的下降幅度,主要是由于低海拔区固碳能力的增强;生态保护情景下,碳储量和碳密度显著增加,分别达到3.19×10~7t和143.26 t/hm^2,主要发生在海拔高于1100 m的区域。生态保护情景能够增强固碳能力,但不能有效控制耕地面积的减小。因此,研究区土地利用规划可统筹考虑生态保护和耕地保护情景,既能增加碳汇,又能保障耕地质量和粮食安全。 展开更多
关键词 土地利用 Markov-CLUE-S复合模型 InVEST模型 碳储量 情景模拟 淇河流域
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中国北方未来土地利用变化情景模拟 被引量:108
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作者 何春阳 史培军 +2 位作者 李景刚 潘耀忠 陈晋 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期599-607,共9页
利用系统动力学(SD)的原理和方法,发展了区域土地利用情景变化SD模型.在不同系统状态下,模拟了中国北方13省未来50年不同社会经济情景下的区域土地利用结构变化,并初步评价了这些变化的可能生态影响.1990~2001年的模型结果表明该SD模... 利用系统动力学(SD)的原理和方法,发展了区域土地利用情景变化SD模型.在不同系统状态下,模拟了中国北方13省未来50年不同社会经济情景下的区域土地利用结构变化,并初步评价了这些变化的可能生态影响.1990~2001年的模型结果表明该SD模型具有一定的可靠性,能在一定程度上为当前理解土地利用系统的复杂驱动行为,评估脆弱生态区土地系统变化的潜在生态效应提供帮助.2000~2050年的情景仿真结果表明,经济、人口、市场和技术等因素对中国北方13省未来土地利用变化的影响非常明显. 展开更多
关键词 土地利用 系统动力学 情景模拟 中国
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基于CLUE-S和Markov复合模型的土地利用情景模拟研究——以江苏省环太湖地区为例 被引量:109
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作者 陆汝成 黄贤金 +3 位作者 左天惠 肖思思 赵小风 张兴榆 《地理科学》 CSCD 北大核心 2009年第4期577-581,共5页
基于江苏省环太湖地区1990、2000年TM影像和2005年中巴卫星遥感影像,综合集成区域DEM、交通图和居民点分布图等,充分利用CLUE-S模型空间模拟特长和Markov模型数量预测优势,应用CLUE-S和Markov复合模型及GIS分析技术分别对现有土地转移... 基于江苏省环太湖地区1990、2000年TM影像和2005年中巴卫星遥感影像,综合集成区域DEM、交通图和居民点分布图等,充分利用CLUE-S模型空间模拟特长和Markov模型数量预测优势,应用CLUE-S和Markov复合模型及GIS分析技术分别对现有土地转移速率发展和根据规划约束对转移概率进行调整的严格保护耕地的土地利用变化情景进行时空模拟,揭示不同情景下的土地利用格局变化。通过模拟得知,江苏省环太湖地区今后确需控制建设用地总量,提高节约集约用地水平,最严格地保护水田等优质耕地。 展开更多
关键词 土地利用 情景模拟 复合模型 环太湖地区
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区域土地利用变化驱动力研究前景展望 被引量:83
5
作者 邵景安 李阳兵 +1 位作者 魏朝富 谢德体 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期798-809,共12页
区域土地利用变化驱动力研究旨在从典型区域角度揭示土地利用变化背后的真正动因及其作用机理,进而动态模拟、预测区域土地利用变化过程。土地利用系统的自组织性及其内驱动因子作用的复杂性,决定了其研究必须与某一特定区域相联系,以... 区域土地利用变化驱动力研究旨在从典型区域角度揭示土地利用变化背后的真正动因及其作用机理,进而动态模拟、预测区域土地利用变化过程。土地利用系统的自组织性及其内驱动因子作用的复杂性,决定了其研究必须与某一特定区域相联系,以便确定合适的可定量指标来体现外生驱动因子的驱动效果。系统地识别土地利用系统在不同控制状态下的驱动因子及其多种时空尺度效应,建立具有综合模拟的区域土地利用变化动态模型,能减少土地利用系统通常受临界值域和突变所左右的局面。区域土地利用变化驱动因子识别、区域土地利用变化驱动机制分析、区域土地利用变化驱动过程模拟等的研究现状表明,为更好地理解区域土地利用变化的机制和原因,测度现有及未来土地利用变化的速率、过程和地点,支持政府相关决策的制定与实施,促使区域土地利用变化向有利于人类的方向发展,区域土地利用变化驱动力分析应优先考虑以下研究领域:①驱动力因子识别及其作用效应的尺度依赖性;②驱动力因子的贡献量化及其在具体区域的非均一分布;③驱动力因子作用过程的自然反馈机制模型化。 展开更多
关键词 土地利用变化 区域尺度 驱动力 驱动机制 过程模拟
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基于InVEST-PLUS模型的碳储量空间关联性及预测——以广东省为例 被引量:82
6
作者 林彤 杨木壮 +3 位作者 吴大放 刘锋 杨金海 王颖佳 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期4827-4839,共13页
构建土地利用碳储量数据库,基于InVEST模型Carbon模块,得到广东省1990~2020年碳储量时空分布情况.用Moran’s I指数和Getis-Ord Gi*分析格网尺度下碳储量时空分布特征,用Anselin Local Moran’s I得到LISA集聚图.然后运用PLUS模型和14... 构建土地利用碳储量数据库,基于InVEST模型Carbon模块,得到广东省1990~2020年碳储量时空分布情况.用Moran’s I指数和Getis-Ord Gi*分析格网尺度下碳储量时空分布特征,用Anselin Local Moran’s I得到LISA集聚图.然后运用PLUS模型和14个土地利用驱动因子预测2050年土地利用及其碳储量分布.结果表明,土地利用变化直接影响区域碳储量高低,林地、草地等具有生态服务功能地类碳密度最高,分别是188.44,329.34Mg/hm^(2).碳储量空间格局整体呈现出中部低、北部高、东西中等的特点.碳储量空间分布特征与土地利用特征一致,碳储量显著高值集聚区域分布在建设用地少、生态用地多且连片的粤北地区,显著低值区域分布在国土开发强度和生态用地破碎化程度高的珠三角地带.在自然发展情景下,到2050年广东省土地利用碳储量将减少4327.21万Mg,随着国土空间进一步开发,环珠江口沿岸城市碳储量持续下降.增加植被生态系统碳储量,是实现碳中和的重要手段之一.要继续维持粤北山区生态保护屏障的重要地位,减缓珠三角城市土地开发强度,提高建设用地集约节约能力,形成平衡协调的土地利用和碳储量格局. 展开更多
关键词 土地利用变化 碳储量 InVEST模型 PLUS模型 模拟预测 广东省
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基于夜间灯光和土地利用数据的GDP空间化 被引量:81
7
作者 韩向娣 周艺 +2 位作者 王世新 刘瑞 姚尧 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2012年第3期396-405,共10页
GDP是社会经济发展、区域规划和资源环境保护的重要指标之一。然而,传统以各级行政单元为主的GDP统计资料无法显示区域内部GDP的差异,尝试通过GDP空间化来解决这个问题,以满足资源环境研究领域对空间型社会经济数据的需求。在分析总结... GDP是社会经济发展、区域规划和资源环境保护的重要指标之一。然而,传统以各级行政单元为主的GDP统计资料无法显示区域内部GDP的差异,尝试通过GDP空间化来解决这个问题,以满足资源环境研究领域对空间型社会经济数据的需求。在分析总结国内外社会经济数据空间化技术方法的基础上,第一产业基于土地利用数据建模、第二产业和第三产业基于DMSP/OLS与土地利用数据结合生成的土地灯光参数建模。为提高模型质量,全国按照省级行政边界分区,将因变量GDP分产业分区建模,第一产业绝大部分区域的模型精度在0.7~0.95之间,第二产业和第三产业绝大部分区域的模型精度在0.8~0.98之间。通过与其他GDP空间化技术和结果的比较分析,本研究中的GDP空间化方法无论是模型精度还是GDP密度分布结果都具有一定的优势。生成的GDP密度图能较完整地反映全国GDP分布细节以及宏观分布特征,可为将来经济策略和发展路线的绘制提供一定依据。 展开更多
关键词 DMSP/OLS 土地利用数据 GDP 回归分析 空间模拟
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CLUE-S模型的改进与土地利用变化动态模拟——以张家界市永定区为例 被引量:70
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作者 吴桂平 曾永年 +2 位作者 冯学智 肖鹏峰 王珂 《地理研究》 CSCD 北大核心 2010年第3期460-470,共11页
区域土地利用变化模拟是LUCC研究的核心内容之一。以地处湘西北岩溶山区的张家界市永定区为研究对象,针对目前国际上广泛使用的CLUE-S土地利用变化模型,通过在传统Logistic回归模型中引入空间自相关变量,对CLUE-S模型的空间分析模块进... 区域土地利用变化模拟是LUCC研究的核心内容之一。以地处湘西北岩溶山区的张家界市永定区为研究对象,针对目前国际上广泛使用的CLUE-S土地利用变化模型,通过在传统Logistic回归模型中引入空间自相关变量,对CLUE-S模型的空间分析模块进行了改进。实验与分析结果表明,改进的空间分析模块拟合优度、拟合精度都有较大的提高。耕地、林地及居民点工矿用地的拟合优度(ROC值)分别从0.784、0.821和0.741提高到0.827、0.875和0.838。在此基础之上,采用改进的CLUE-S模型,模拟和预测了研究地区2005~2020年的土地利用时空变化。研究结果说明对CLUE-S模型空间分析模块的改进在一定意义上是合理的,同时也可以为永定区及其相似地区的土地利用规划决策提供更为科学的依据。 展开更多
关键词 CLUE-S模型 Autologistic回归 土地利用变化 动态模拟 永定区
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基于Markov-FLUS模型的饶河流域土地利用多情景模拟分析 被引量:72
9
作者 陈理庭 蔡海生 +2 位作者 张婷 张学玲 曾珩 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3947-3958,共12页
流域在不同发展目标定位下的土地利用需求有所不同,科学合理调控土地利用变化是实现流域土地资源高效利用、生态-社会-经济协调发展的重要基石。以饶河流域为例,基于Markov-FLUS耦合模型综合考虑自然人为两方面,选取12类驱动因子,以200... 流域在不同发展目标定位下的土地利用需求有所不同,科学合理调控土地利用变化是实现流域土地资源高效利用、生态-社会-经济协调发展的重要基石。以饶河流域为例,基于Markov-FLUS耦合模型综合考虑自然人为两方面,选取12类驱动因子,以2005年土地利用数据为初始值,利用2010、2015年实际土地利用类型数据进行验证改正模型,结合惯性发展、耕地保护、生态优先等情景设置,对2035年饶河流域土地利用进行模拟分析,以满足流域不同发展目标导向下的国土空间优化配置。研究结果表明:(1)该模型在饶河流域的适用性较强,模型总体精度达到98.01%,Kappa系数为0.9627,大于0.80,为今后该区域的土地利用模拟提供了方法借鉴。(2) 3种情景设置基本满足饶河流域不同发展诉求,针对不同发展目标,流域土地利用结构变化明显,其中耕地、建设用地变化显著。(3)惯性发展情景、耕地保护情景、生态优先情景下,建设用地扩张趋势分别为39%、16%、12%,表明落实耕地保护、生态优先政策需要加强约束建设用地扩张,进一步调整用地结构以提高土地利用效率。综上所述,基于Markov-FLUS模型对饶河流域土地利用进行多情景模拟,可以为流域未来国土空间规划及社会经济发展决策提供基础支撑和多重视角,对土地资源高效利用和生态环境保护具有重要意义。 展开更多
关键词 Markov-FLUS模型 土地利用模拟 多情景目标 饶河流域
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多因素耦合下三峡库区土地利用未来情景模拟 被引量:66
10
作者 邓华 邵景安 +2 位作者 王金亮 高明 魏朝富 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1979-1997,共19页
模型模拟和情景变化分析是未来土地利用变化研究的核心内容,本文以2000年三峡库区土地利用现状为基期数据,利用Binary Logistic模型回归分析驱动因子与土地利用间的关系,利用CLUE-S模型对2010年土地利用进行模拟,校验并确定影响库区土... 模型模拟和情景变化分析是未来土地利用变化研究的核心内容,本文以2000年三峡库区土地利用现状为基期数据,利用Binary Logistic模型回归分析驱动因子与土地利用间的关系,利用CLUE-S模型对2010年土地利用进行模拟,校验并确定影响库区土地利用驱动因素的主要参数后,基于自然增长、粮食安全、移民建设和生态保护对2020年、2030年库区土地利用情景予以模拟。结果表明:1通过Binary Logistic模型分析和检验,水田、旱地、林地、草地、建设用地和水域的ROC曲线下面积值均大于0.8,表明所选驱动因子对土地利用的解释能力较强,可用来估算土地利用概率分布;2 2010年各地类模拟结果经验证得Kappa系数分别为水田0.9、旱地0.92、林地0.97、草地0.84、建设用地0.85和水域0.77,总体上能满足模拟与预测需求;3多情景模拟显示库区不同土地利用类型在空间上的竞争关系,以及所带来的对库区粮食安全、移民建设、生态保护的影响,包括水田大量转换为旱地("水改旱")、耕地与林草地被建设占用、林草地开垦为耕地、陡坡耕地退为林草地等行为,需要在土地利用优化中平衡各方面的需求;4多因素、多情景模拟能为库区土地利用提供更为清晰的、可供抉择的政策调控思路。 展开更多
关键词 土地利用 CLUE-S模型 驱动因子 情景模拟 三峡库区
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基于SWAT模型的流溪河流域土地利用与气候变化对径流的影响 被引量:64
11
作者 袁宇志 张正栋 蒙金华 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期989-998,共10页
选用国内外广泛应用的SWAT分布式水文模型,定量分析流溪河流域土地利用与气候变化对径流的影响,采用情景模拟分析方法设置3类情景进行定量分析.对上中下游的温泉、太平场和南岗3个水文站依次校正与验证得出:除温泉站在验证期的3个系数... 选用国内外广泛应用的SWAT分布式水文模型,定量分析流溪河流域土地利用与气候变化对径流的影响,采用情景模拟分析方法设置3类情景进行定量分析.对上中下游的温泉、太平场和南岗3个水文站依次校正与验证得出:除温泉站在验证期的3个系数刚达标之外,其他的相对误差<15%、相关系数>0.8、Nash-Sutcliffe效率系数>0.75,说明SWAT模型在流溪河流域的径流量模拟中具有较高的适用性.综合型情景模拟分析得出:以1991—2000年为基准期,2001—2010年土地利用与气候变化综合引起年均径流量增加11.23 m3·s-1,土地利用变化引起年均径流量减少0.62 m3·s-1,气候变化引起年均径流量增加11.85 m3·s-1,气候变化的影响强度强于土地利用变化的影响强度.极端土地利用情景模拟分析得出:与2000年土地利用现状模拟径流量相比,耕地情景和草地情景的径流量分别增加2.7%和0.5%,林地情景的径流量减少0.7%,证明林地有一定的截流能力.气候变化情景模拟分析得出:流域径流量变化与降水变化呈正相关关系(降水每升高10%,径流平均增加11.6%),与气温变化呈负相关关系(气温每升高1℃,径流平均降低0.8%),降水变化的影响强度强于气温变化的影响强度.在气候变化环境下,需要重视对强降雨的预测和灾害预防,可通过优化土地利用结构与空间布局来减缓气候变化带来的水文负效应,如洪涝灾害. 展开更多
关键词 土地利用变化 气候变化 SWAT模型 径流量变化 情景模拟 流溪河流域
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基于CA-Markov模型的滇池流域土地利用变化动态模拟研究 被引量:63
12
作者 何丹 周璟 +3 位作者 高伟 郭怀成 于书霞 刘永 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1095-1105,共11页
以滇池流域为例,基于1990和1999年TM遥感影像解译数据,分析流域土地利用类型的动态变化程度,并基于马尔可夫模型定量分析土地利用转化的方向。采用GIS中多标准评价(MCE)方法,结合元胞自动机–马尔可夫(CA-Markov)模型,对2008年土地利用... 以滇池流域为例,基于1990和1999年TM遥感影像解译数据,分析流域土地利用类型的动态变化程度,并基于马尔可夫模型定量分析土地利用转化的方向。采用GIS中多标准评价(MCE)方法,结合元胞自动机–马尔可夫(CA-Markov)模型,对2008年土地利用变化进行模拟和预测,预测结果与实际解译结果的Kappa系数达0.7338,表明预测结果可信。在此基础上,运用CA-Markov模型对2017和2026年的土地利用空间格局变化进行模拟,结果表明,该流域土地利用变化快,生态恢复和重建的压力很大。2008—2026年,耕地、林地、水域和未利用地面积将有所减少,草地和建设用地面积将迅速增加;与1990—2008年相比,草地、水域和未利用地的变化趋势相反,而耕地、林地和建设用地变化趋势相同。建设用地在原有基础上往外扩展,水域变化则较小。林地资源虽然有所减少,但仍然是流域主要的用地类型。建设用地扩张明显增加了滇池非点源污染的负荷。土地利用不合理是造成目前滇池水质退化的主要原因之一,并将加剧未来流域的水环境和水生态压力。因此,保有足够的人均耕地,降低施肥强度,提高土地利用水平,保留足够量的生态用地,节约集约利用建设用地,是降低该区域非点源污染潜力的重要措施。研究结果可为流域土地利用合理规划管理、生态恢复和经济发展政策的制定提供科学支持。 展开更多
关键词 土地利用变化 元胞自动机–马尔可夫模型 多标准评价方法(MCE) 动态模拟 滇池流域
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基于CLUE-S模型的矿业城市土地利用变化情景模拟 被引量:63
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作者 张丁轩 付梅臣 +2 位作者 陶金 胡利哲 杨晓丽 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期246-256,F0004,共12页
为了对矿业城市的土地利用情景进行预测,该文以典型矿业城市武安市为例,将GIS技术和CLUE-S(conversion of land use and its effects at small regional extent)模型应用到武安市土地利用变化情景模拟研究中,通过土地利用结构变化、矿... 为了对矿业城市的土地利用情景进行预测,该文以典型矿业城市武安市为例,将GIS技术和CLUE-S(conversion of land use and its effects at small regional extent)模型应用到武安市土地利用变化情景模拟研究中,通过土地利用结构变化、矿业城市土地利用空间分布和驱动因子的定量关系对武安市土地利用变化进行相应约束,设计了趋势发展情景、耕地保护情景、生态安全情景3种模式,生成2020年不同情景方案下土地利用预测图,并对预测结果进行比较分析。研究结果表明:在趋势发展情景下,林地、建筑用地呈现上升趋势,体现了经济发展和环境保护双管齐下的成效,这也与实际情况相吻合;耕地保护情景下,耕地分布制约了建设用地的适度扩张;生态安全情景下,受生态环境政策影响,林地增长趋势明显,工矿用地急剧减少。综合考虑到武安市社会、经济、生态以及耕地保护等多方面的协调发展,研究认为趋势发展情景更为合理,其他2种情景可为趋势发展情景进行适度的修正和补充。该研究为区域土地资源的优化配置提供决策依据,同时研究结果也进一步验证了CLUE-S模型能够较好地模拟预测不同约束条件下矿业城市土地利用空间变化。 展开更多
关键词 土地利用 矿业 模型 CLUE-S模型 情景模拟 武安市
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黄河三角洲垦利县土地利用的系统动力学仿真模拟研究 被引量:27
14
作者 赵庚星 王人潮 尚建业 《浙江农业大学学报》 CSCD 北大核心 1998年第2期141-147,共7页
通过对黄河三角洲垦利县土地利用系统的总体分析,建立了该县土地利用系统的系统动力学仿真模型.以该模型模拟了四种不同水平下土地利用系统的发展动态,在此基础上确定了适宜的土地利用方案.
关键词 土地利用 系统动力学 模型 模拟 仿真
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基于FLUS与InVEST模型的北京市生态系统碳储量时空演变与预测 被引量:56
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作者 邵壮 陈然 +3 位作者 赵晶 夏楚瑜 何颖婷 唐丰芸 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第23期9456-9469,共14页
城市地区虽然只占世界陆地面积的2%,却产生了全球约75%的碳排放,而科学合理的土地利用和管理方式可以重新固定大约60%—70%已耗损的碳。因此基于土地利用类型核算碳储量并探究城市土地利用变化其对碳储量的影响,能够揭示碳储量时空变化... 城市地区虽然只占世界陆地面积的2%,却产生了全球约75%的碳排放,而科学合理的土地利用和管理方式可以重新固定大约60%—70%已耗损的碳。因此基于土地利用类型核算碳储量并探究城市土地利用变化其对碳储量的影响,能够揭示碳储量时空变化规律,为双碳目标下国土空间规划提供科学依据。基于1990—2018年北京市土地利用数据,利用InVEST模型测算1990—2018年北京市碳储量变化,再利用FLUS模型,分别测算自然演变情景、人口疏解城市发展情景、绿色集约生态保护情景3个城市发展情景下的土地利用变化,接着采用InVEST模型预测2035年3种情景下的碳储量变化,最后借助空间自相关模型对其进行分区管理研究,并基于此提出北京市未来城市发展与低碳城市建设规划建议。基于研究得出以下结果:(1)2000—2010年是碳流失较严重时期,碳储量下降了4.3%,而2010年后碳流失相对缓和,且在2015年后得到明显改善,2010年至2018年碳储量提升了3.5%。(2)除自然演变情景外,两种情景下的未来碳储量预测值均会进一步增加,且绿色集约生态保护情景的碳储量预测值最高,为16.39×10^(6) t,比最低的自然演变情景高出7.5×10^(5) t。(3)局部空间自相关分析结果显示,3种情景下的碳储量值在空间分布上具有相似性,碳储量高值区域在城市北部、西北部及西部区域出现集聚,低值区域则在中心城区聚集。 展开更多
关键词 土地利用 碳储量 FLUS-InVEST模型 空间自相关分析 多情景模拟
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基于MCE-CA-Markov的三峡库区土地利用演变模拟及预测 被引量:55
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作者 张晓娟 周启刚 +1 位作者 王兆林 王福海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第19期268-277,共10页
为深入研究三峡库区蓄水以来土地利用演变规律及驱动机制,该研究以库区2000、2007及2014年的Landsat TM遥感影像作为数据源,在运用ARCGIS10.1对库区土地利用现状进行分析的基础上;基于多标准评价(multi-criteria evaluation,MCE)的元胞... 为深入研究三峡库区蓄水以来土地利用演变规律及驱动机制,该研究以库区2000、2007及2014年的Landsat TM遥感影像作为数据源,在运用ARCGIS10.1对库区土地利用现状进行分析的基础上;基于多标准评价(multi-criteria evaluation,MCE)的元胞自动机和马尔可夫链(CA-Markov)模拟库区自组织的土地利用演变;并利用多时相的遥感分类图像检验MCE-CA-Markov的模拟精度,经检验,其Kappa系数达到0.971 2;利用检验过的土地利用演变限制条件及因子组合来对库区2028年土地利用进行预测。研究结果表明:运用MCE-CA-Markov模拟土地利用演变规律是可行的;在2000—2014年间,库区土地利用变化图谱面积由大到小排序为稳定变化型>后期变化型>前期变化型>反复变化型>持续变化型;模拟得到库区2014年土地利用格局与解译的土地利用格局一致,相对精度达到84.48%;预测到2028年时,库区耕地、林地及草地继续减少,水域、建设用地及未利用地持续增加,预测结果表明三峡库区土地利用变化十分活跃,生态环境恢复和重建的压力很大。因此,迫切需要加强三峡库区耕地、林地和草地的保护,控制和阻止盲目开垦耕地的行为,促进库区生态环境的保护和改善。研究结果以期为三峡库区土地利用规划、城市建设以及生态环境修复提供理论支撑。 展开更多
关键词 土地利用 演变 模拟 MCE-CA-Markov 三峡库区
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基于灰色模型-元胞自动机模型的佛山市土地利用情景模拟分析 被引量:53
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作者 王丽萍 金晓斌 +1 位作者 杜心栋 周寅康 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期237-242,F0004,共7页
通过模拟土地利用变化情景,了解土地利用变化趋势,可为制定科学的土地利用管理策略提供支持,根据近年来建设用地扩张在佛山市土地利用类型变化中占主导地位的特点,选择灰色模型作为数量模型,元胞自动机模型作为空间模型,设定3种建设用... 通过模拟土地利用变化情景,了解土地利用变化趋势,可为制定科学的土地利用管理策略提供支持,根据近年来建设用地扩张在佛山市土地利用类型变化中占主导地位的特点,选择灰色模型作为数量模型,元胞自动机模型作为空间模型,设定3种建设用地扩张情景:适度约束、中度约束和强力约束,结合数量模型和空间模型的优点,模拟2015年土地利用空间布局。研究结果表明:在设定的3种建设用地扩张情景下,建设用地增加的面积分别为278.3、216.5和154.6km2,相应来源于耕地的比率分别为42.28%、48.38%和55.96%,说明耕地仍然是建设用地增加的主要来源,也即耕地保护和经济发展的矛盾将会进一步增大,可为政府和土地管理部门制定政策提供一定的参考,从而采取更有针对性的措施。 展开更多
关键词 土地利用 模型 元胞自动机 情景模拟 佛山市
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基于CLUE-S模型和Markov模型的城镇土地利用变化模拟预测——以江苏省常熟市辛庄镇为例 被引量:52
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作者 周锐 苏海龙 +3 位作者 王新军 李月辉 胡远满 许博涵 《资源科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2011年第12期2262-2270,共9页
基于高分辨率遥感影像解译得到江苏省常熟市辛庄镇4期土地利用历史数据,首先对CLUE-S模型的预测精度进行验证,然后利用CLUE-S模型和Markov模型相结合的方法对研究区未来土地利用变化进行3种不同情景的模拟预测,并系统分析了各情景下土... 基于高分辨率遥感影像解译得到江苏省常熟市辛庄镇4期土地利用历史数据,首先对CLUE-S模型的预测精度进行验证,然后利用CLUE-S模型和Markov模型相结合的方法对研究区未来土地利用变化进行3种不同情景的模拟预测,并系统分析了各情景下土地利用变化的时空特征。结果表明,CLUE-S模型在乡镇小尺度的土地利用变化模拟预测效果较好,精度较高。各情景下,建设用地的快速增长仍将在未来的土地利用变化中占据主导地位,且均以消耗大量的水田为代价,河流密布、交通便捷和经济发达的区域将是未来耕地非农化的"热点"区域。生态保护情景和基本农田保护情景对未来土地利用变化的调控效果较好,林地、水体、水田和旱地受到了更好的保护,并在一定程度上抑制了建设用地的肆意蔓延。 展开更多
关键词 CLUE—S模型 MARKOV模型 土地利用变化 情景模拟
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沈阳市城市扩展与土地利用变化多情景模拟 被引量:51
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作者 吴晓青 胡远满 +2 位作者 贺红士 布仁仓 郗凤明 《地理研究》 CSCD 北大核心 2009年第5期1264-1275,共12页
利用基于遥感手段获取的沈阳市城市扩展与土地利用变化历史数据,对SLEUTH城市扩展模型进行校正,对未来(2005-2030年)不同管理情景下的城市扩展与土地利用变化过程进行模拟,并对其发展变化趋势和生态环境影响进行分析与比较。结果显示... 利用基于遥感手段获取的沈阳市城市扩展与土地利用变化历史数据,对SLEUTH城市扩展模型进行校正,对未来(2005-2030年)不同管理情景下的城市扩展与土地利用变化过程进行模拟,并对其发展变化趋势和生态环境影响进行分析与比较。结果显示,在三种管理情景下,未来的沈阳市城市建设用地都将持续增加,大量的耕地资源被侵占;但不同管理情景下,城市景观格局和区域面临的景观生态风险却表现出明显差异。SLEUTH模型的模拟结果较好地反映了沈阳市不同土地利用政策、规划方案等对未来城市扩展和土地利用变化以及区域景观生态风险的潜在影响,同时也指出了当前城市增长管理政策中存在的不足之处。 展开更多
关键词 城市扩展 土地利用变化 情景模拟 SLEUTH 沈阳市
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基于FLUS-InVEST模型的京津冀多情景土地利用变化模拟及其对生态系统服务功能的影响 被引量:49
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作者 任胤铭 刘小平 +4 位作者 许晓聪 孙嵩松 赵林峰 梁迅 曾莉 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4473-4487,共15页
研究未来不同情景下土地利用变化对区域生态系统服务的影响,可以为城市可持续发展的规划和决策提供有效支持。以京津冀城市群为研究区域,首先利用未来土地利用模拟(FLUS)模型模拟2045年自然发展情景、耕地保护情景和生态保护情景下的土... 研究未来不同情景下土地利用变化对区域生态系统服务的影响,可以为城市可持续发展的规划和决策提供有效支持。以京津冀城市群为研究区域,首先利用未来土地利用模拟(FLUS)模型模拟2045年自然发展情景、耕地保护情景和生态保护情景下的土地利用空间分布格局,并结合InVEST模型模拟研究区不同情景下的生境质量、产水量、碳储量、土壤保持量和水质净化服务,在此基础上运用层次分析法构建综合生态系统服务指数(CES),从空间上反映多种生态系统服务的供给总量,研究不同情景下土地利用变化对生态系统服务功能的影响。研究结果表明:①FLUS模型的模拟精度较高,适用于研究区的土地利用模拟。②在生态保护情景下,除产水量相比2015年下降2.47%外,其他几种生态系统服务均有最大幅度的上升,且这4种生态系统服务在西北山区都出现增加的现象;自然发展情景下,城镇用地和农村居民点的扩张引发了大量的碳储量和生境质量损失;耕地保护情景下,水质净化能力出现最大程度的下降。③自然发展情景下京津冀区域CES的损失最大。CES下降幅度最大的区域主要发生在林地被城镇用地侵占,其次是林地被农村居民点侵占的地区,导致生境质量、碳储量和水质净化能力同时下降;在生态保护情景下,林地的增加促进了多种生态系统服务功能同时提升,京津冀区域的CES大幅提高,表明生态保护情景是最有利于可持续发展的土地利用方案。但同时需注意大量造林可能带来的水资源短缺,要因地制宜保护生态环境。研究结果可以为京津冀城市群可持续发展政策的制定提供参考依据,为研究未来不同政策情景下土地利用变化对生态系统服务的影响提供新思路。 展开更多
关键词 未来土地利用模拟(FLUS)模型 InVEST模型 京津冀城市群 土地利用模拟 生态系统服务
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