基于CLUE-S模型的不同情景下区域土地利用布局优化 被引量：56

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作者 许小亮 李鑫 +1 位作者 肖长江 欧名豪 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第17期5401-5410,共10页

土地利用规划要求把土地资源最终配置在空间上,而现有文献更多是对土地利用结构的优化,很少对全局土地利用布局优化,鉴于此,为减轻土地利用规划的多目标冲突,同时为提高资源配置效率,释放空间效应,对不同情景下的土地利用布局优化进行... 土地利用规划要求把土地资源最终配置在空间上,而现有文献更多是对土地利用结构的优化,很少对全局土地利用布局优化,鉴于此,为减轻土地利用规划的多目标冲突,同时为提高资源配置效率,释放空间效应,对不同情景下的土地利用布局优化进行研究。用非线性优化模型中的理想点法求取了不同情景下最优土地利用结构,用Logistic回归提取了不同用地的优化布局规则,以不同情景下的土地优化结构为数量约束,借助CLUE-S模型的全局配置能力对各情景下的用地布局作优化,并以扬州市为实例进行阐述。结果表明:(1)优先发展经济情景下,2025年扬州土地利用经济产值是10.4×10~7万元,优先保护生态情景下,目标年生态服务价值是9.7×10~5万元,保障公众福利情景下,公众福利大小是351271 hm^2;(2)经济增长目标对土地利用结构的情景变化最为敏感,而公众福利目标的敏感性最小;(3)与基期年比,发展经济与保育生态情景下的土地优化布局变化最大,前者主要是市区城镇工矿用地向东部及西北扩张,后者则是在西南丘陵及南部长江岸边配置了大量园地、林地。提出的不同情景下土地利用布局的优化方法可为土地利用规划及生态规划提供有力技术支持。 展开更多

关键词 CLUE-S模型 情景 土地利用布局优化 理想点法 优化布局规则

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基于SWAT模型的三峡库区大流域不同土地利用情景对非点源污染的影响研究 被引量：22

2

作者 陈媛 郭秀锐 +3 位作者 程水源 王征 秦翠红 王海燕 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期798-806,共9页

非点源污染对三峡库区流域的水环境污染起到主导作用。本文将SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型应用于库区大尺度流域的污染模拟研究中,以2005年土地利用现状为基准设定了6种土地利用情景,定量分析了不同土地利用措施对非点源... 非点源污染对三峡库区流域的水环境污染起到主导作用。本文将SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型应用于库区大尺度流域的污染模拟研究中,以2005年土地利用现状为基准设定了6种土地利用情景,定量分析了不同土地利用措施对非点源污染的控制效果。首先采用三峡库区流域2002—2008年的水文、水质实测数据对建立的SWAT模型进行率定与验证,径流、泥沙、营养盐的评价指标ENS均达到令人满意的效果,表明SWAT模型应用于三峡库区流域是可行的。不同土地利用情景的非点源影响模拟结果表明,通过退耕还林措施将25°、15°、6°以上的耕地转化为林地可达到较好的非点源污染消减效果,考虑库区地处贫困山区,25°以上耕地退耕还林更为经济、可行;相同区域的草地转化为林地所产生的非点源污染要远远小于转化为耕地而产生的污染物,因此应严格控制自然植被退化为耕地的现象发生,否则会严重加剧库区污染状况;库区扩大林地范围的方案要有计划性、针对性,可在减少坡耕地的基础上进行,该措施能最大限度地减少库区非点源污染。本研究所得结论为政府科学合理的制定三峡库区流域非点源污染控制方案提供了重要科技支撑。 展开更多

关键词 SWAT 三峡库区 非点源 土地利用情景

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海岸带土地利用模拟结果对元胞邻域的响应研究 被引量：3

3

作者 冯永玖 韩震 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2010年第4期78-81,86,共5页

通过元胞自动机(Cellular Automata,CA)动态模拟能够重建和预测复杂系统的全局结构及其演变。海岸带土地利用变化模拟是CA应用研究的重要领域之一。元胞邻域及其组合作为CA的必要组成部分,对海岸带模拟结果有显著影响。以半径为1,2和3的... 通过元胞自动机(Cellular Automata,CA)动态模拟能够重建和预测复杂系统的全局结构及其演变。海岸带土地利用变化模拟是CA应用研究的重要领域之一。元胞邻域及其组合作为CA的必要组成部分,对海岸带模拟结果有显著影响。以半径为1,2和3的Moore邻域为例,测试并分析了模拟结果对元胞邻域的响应。研究表明:这种影响表现在3个方面:分别是元胞数量、空间形态和不确定性。小范围邻域组合模拟结果形态真实、不确定性较低,但是模拟变化容易过早终止;大范围邻域组合模拟结果形态真实性较差、不确定性较高,但是模拟结果能够保持延续。针对具体的模拟案例,元胞邻域的选择需要结合影响系统演变的全局因素而确定。模拟结果的响应特征不仅适合海岸带土地利用模拟,也适合其他类型的空间系统演变模拟。 展开更多

关键词 土地利用情景 海岸带 元胞自动机 邻域响应 模拟结果

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辽宁省未来土地利用情景模拟及玉米生产潜力预测

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作者 蒲罗曼 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1174-1184,共11页

为了探究未来耕地变化对粮食生产潜力的影响,进而保障未来粮食安全,本研究利用CA-Markov模型模拟了辽宁省2050年的土地利用情景,并利用全球农业生态区划(GAEZ)模型对2050年的玉米生产潜力进行预测,进而对2020—2050年辽宁省玉米生产潜... 为了探究未来耕地变化对粮食生产潜力的影响,进而保障未来粮食安全,本研究利用CA-Markov模型模拟了辽宁省2050年的土地利用情景,并利用全球农业生态区划(GAEZ)模型对2050年的玉米生产潜力进行预测,进而对2020—2050年辽宁省玉米生产潜力的时空变化特征进行预判。预测结果表明,未来30年辽宁省土地利用类型的变化以旱地和林地的减少(分别为29.78万hm^(2)和25.05万hm^(2))以及城乡工矿用地的增加(55.55万hm^(2))为主,地类的相互转化主要表现为其他地类向旱地转化,以及旱地和水田向城乡工矿用地的转化。基于2050年的耕地情景,预测辽宁省玉米潜在总产量和平均潜在单产分别为393.38万t和7830.56 kg·hm^(-2),其中北部和南部地区玉米平均潜在单产大部分在8000 kg·hm^(-2)以上,远高于西部和东部部分地区。2020—2050年,受耕地变化影响,玉米潜在总产量和平均潜在单产分别减少630.52万t和679.57 kg·hm^(-2),但在空间上大约近一半旱地的平均潜在单产仍有所增加。未来辽宁省应制定更多的生态环境保护政策,防止过度开垦及建设用地扩张现象的发生,进而在保证耕地资源数量和质量的前提下确保未来粮食安全。 展开更多

关键词 土地利用情景 玉米生产潜力 CA-Markov模型 GAEZ模型 辽宁省

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基于CLUE-S模型框架的土地可持续利用情景预测--以阳泉市郊区为例 被引量：15

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作者 吴健生 冯喆 +3 位作者 黄力 高阳 彭建 黄秀兰 《资源科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2011年第9期1699-1707,共9页

土地持续利用是区域可持续发展的核心内容与重要基础,提高土地利用效率、优化土地资源配置是推动区域经济可持续发展的必要手段。土地利用规划在推动土地资源可持续利用方面发挥了重要作用。在现有土地利用数据的基础上,充分整合自然和... 土地持续利用是区域可持续发展的核心内容与重要基础,提高土地利用效率、优化土地资源配置是推动区域经济可持续发展的必要手段。土地利用规划在推动土地资源可持续利用方面发挥了重要作用。在现有土地利用数据的基础上,充分整合自然和社会因素的影响,全面考虑各土地利用类型的供需平衡关系,合理预测未来土地利用变化情景,特别是建立一个开放性的研究框架,是土地利用研究和规划实践中亟待解决的问题。本文以阳泉市郊区为例,提出简化的CLUE-S模型研究框架,探讨研究区不同发展路径下的土地利用变化情景,以期为土地利用规划提供决策依据。研究结果表明,在土地利用规划中,耕地优先原则、生态保护原则、效益提高原则依次为发展路径的先后选择顺序。较"生态涵养"及"超速掠夺"路径,"均衡发展"路径安排耕地18131.57hm2,安排建设用地14069.40hm2,可以满足阳泉市郊区在未来15年内粮食自给率上升27个百分点,国内生产总值年均增幅达到13%的用地需求,为最适宜发展情景。 展开更多

关键词 CLUE—S模型 土地利用情景模拟 转换系数 阳泉市郊区

原文传递

多情景模拟下的长吉图地区生态系统服务评估

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作者 吴桐 李明玉 金铭 《延边大学农学学报》 2024年第1期73-85,共13页

对未来土地利用变化与生态系统服务之间的关系进行深入研究对区域生态安全的保障和可持续发展至关重要。该研究基于长吉图地区2000—2020年的土地利用变化数据,采用InVEST模型和CA-Markov模型进行生态系统服务评估,并运用多情景模拟探... 对未来土地利用变化与生态系统服务之间的关系进行深入研究对区域生态安全的保障和可持续发展至关重要。该研究基于长吉图地区2000—2020年的土地利用变化数据,采用InVEST模型和CA-Markov模型进行生态系统服务评估,并运用多情景模拟探讨未来趋势。研究结果如下:(1)2000—2020年,林地、耕地面积呈现波动减少趋势,其他用地类型的面积则呈增加趋势;(2)2000—2020年,生态系统服务方面,产水量呈现先增加后减少的趋势,生境质量呈现出衰退趋势,土壤保持量和粮食产量持续增加;(3)在3种情景下,耕地、林地、冰川和永久积雪都呈现减少趋势,而其他土地类型则呈增加趋势;(4)通过采用熵权法对3种不同情景下的4种生态系统服务的价值量进行综合评估,自然发展情景、耕地保护情景、生态保护情景的综合值分别为0.21、0.76、0.50。因此,耕地保护情景是最优的土地利用情景。 展开更多

关键词 土地利用情景模拟 CA-Markov模型 生态系统服务 长吉图地区

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生态安全格局约束下长株潭都市圈建设用地演变模拟与管控 被引量：3

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作者 李欣 王志远 +1 位作者 刘丹丹 吕靖童 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期348-358,共11页

为探索生态安全格局下区域可持续发展模式,选取长株潭都市圈为研究对象,通过遥感数据识别2000—2020年建设用地变化情况,采用综合生态重要性评估模型和MCR(minimal cumulative resistance)模型构建都市圈生态安全格局,基于FLUS模型(futu... 为探索生态安全格局下区域可持续发展模式,选取长株潭都市圈为研究对象,通过遥感数据识别2000—2020年建设用地变化情况,采用综合生态重要性评估模型和MCR(minimal cumulative resistance)模型构建都市圈生态安全格局,基于FLUS模型(future land use change scenario simulation model)设置自然发展(ND)、核心生态块保护(CEP)、生态安全格局约束(ESPR)3种建设用地模拟情景,在模拟结果的基础上划定长株潭都市圈城镇开发边界。结果表明:2000—2020年长株潭都市圈建设用地扩张迅速,且由急速无序扩张转为缓速集中扩张;利用综合生态重要性评价得到极重要性生态用地共计2649.54 km^(2),筛选得到生态源地共计1204.38 km^(2),占研究区总面积的13.97%,并构建出长株潭都市圈综合生态安全格局;在ND、CEP、ESPR 3种情景模式下,2030年长株潭都市圈建设用地规模分别达到1345.88、1345.79和1284.94 km^(2)。基于ESPR情景划定城镇开发边界范围,可有效实现土地经济和生态效益的最大化,并为该地区的生态保护和土地利用规划提供参考。 展开更多

关键词 建设用地 生态安全格局 土地利用情景模拟 城镇开发边界 长株潭都市圈

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一种深度卷积神经网络土地利用场景照片的分类方法 被引量：2

8

作者 徐世武 曾珏 +2 位作者 张诗慧 李长征 李亭谕 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2020年第2期24-28,42,共6页

国土调查多角度实景举证照片具有视角多、分辨率高、层次丰富和剖面清晰的特点,透视且细致地刻画了土地利用图斑赋存状况和场景,弥补了遥感影像单一天顶视角的不足。本文基于语义分割提出了一种深度卷积神经网络(DCNN)实景照片土地利用... 国土调查多角度实景举证照片具有视角多、分辨率高、层次丰富和剖面清晰的特点,透视且细致地刻画了土地利用图斑赋存状况和场景,弥补了遥感影像单一天顶视角的不足。本文基于语义分割提出了一种深度卷积神经网络(DCNN)实景照片土地利用场景分类方法,多语义标记照片场景,语义组合智能判定照片土地利用类别。该方法成功地应用在第三次国土调查照片自动核查工作中,减轻了人工判读工作量,提高了土地利用场景自动识别的精度。 展开更多

关键词 国土调查 实景照片 深度卷积神经网络 多语义标记 语义组合 土地利用场景分类

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基于LUCC的秦淮河流域暴雨洪水响应分析 被引量：11

9

作者 高玉琴 王怀志 +2 位作者 陆晓华 王冬冬 袁玉 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第6期47-52,66,共7页

利用CA-Markov模型预测流域2028年土地利用情况,设置3种土地利用情景(自然发展情景、林地限制情景、水田限制情景),建立研究区HEC-HMS水文模型,研究秦淮河流域高速城市化背景下土地利用变化的暴雨洪水响应机制。结果表明:(1)HEC-HMS模... 利用CA-Markov模型预测流域2028年土地利用情况,设置3种土地利用情景(自然发展情景、林地限制情景、水田限制情景),建立研究区HEC-HMS水文模型,研究秦淮河流域高速城市化背景下土地利用变化的暴雨洪水响应机制。结果表明:(1)HEC-HMS模型适用于研究区洪水模拟及不同土地利用情景下的洪水响应研究;(2)洪水规模越小,对土地利用变化的洪水响应越强;(3)随着流域城市化的演进,土地利用对暴雨洪水的影响程度呈增大趋势,其中自然发展情景下的增加程度最大,水田限制情景次之,林地限制情景最低。研究成果为秦淮河流域LUCC的暴雨洪水响应分析提供了新的思路,也对流域防洪规划与建设有一定的指导意义。 展开更多

关键词 暴雨洪水响应 土地利用/覆盖变化(LUCC) CA-Markov模型 HEC-HMS模型 秦淮河流域

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全球变化背景下辽宁省土地利用生态安全情景分析 被引量：4

10

作者 孙云鹏 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2010年第24期13150-13153,共4页

利用辽宁地区54个气象站1956～2005年50年的气候资料和其他相关的气候统计资料,应用线性气候倾向率方法对各年和4季的光热水等主要气候资源要素进行诊断分析。结果表明,气候变暖趋势为0.25℃/10a,降水量以2.2mm/a的速率递减,太阳辐射量... 利用辽宁地区54个气象站1956～2005年50年的气候资料和其他相关的气候统计资料,应用线性气候倾向率方法对各年和4季的光热水等主要气候资源要素进行诊断分析。结果表明,气候变暖趋势为0.25℃/10a,降水量以2.2mm/a的速率递减,太阳辐射量和日照时数减少,趋势并不剧烈。辽宁省总体的气候变化存在以"气温显著升高,降水、日照减少"为主要特点的暖干化趋势,并且秋季表现得更为明显,由此引起生态物候界限有北移和东退的趋势。生态安全评价情景分析结果表明:生态风险有西北向东向南快速扩散的趋势;东南和南部沿海有生态风险向内陆扩散的趋势;各种土地利用生态系统生态脆弱性不同,裸地和低覆盖度草地生态脆弱性最高,林地和水田生态脆弱性最低。由此从维持生态用地总量平衡、节约用水、适应气候变化3方面提出相应的生态用地规划建议。 展开更多

关键词 全球变化 土地利用 情景分析法 生态安全评价

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土地利用变化反事实情景模拟与评价——以湖北省嘉鱼县为例 被引量：2

11

作者 冯梦喆 何建华 汤青慧 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期1122-1125,共4页

引入了反事实情景模拟方法来模拟土地利用变化的历史,通过重构土地利用变化历史情景来辅助评价土地利用政策实施效果。以我国的耕地保护政策对粮食安全和城市扩张影响为例,构建耕地保护政策干预下的事实情景和假设无耕地保护政策影响的... 引入了反事实情景模拟方法来模拟土地利用变化的历史,通过重构土地利用变化历史情景来辅助评价土地利用政策实施效果。以我国的耕地保护政策对粮食安全和城市扩张影响为例,构建耕地保护政策干预下的事实情景和假设无耕地保护政策影响的反事实情景,并借助CLUE-S模型进行土地利用变化情景模拟。通过比较两种模拟结果在耕地数量、产能、空间分布以及城市建设用地数量、效益和空间扩张的差异,实现对耕地保护政策实施效果的评价。实例研究表明,现行的耕地保护政策在遏制耕地流失、提高粮食产量、调整耕地及建设用地空间布局等方面取得了积极效果。 展开更多

关键词 土地利用变化 反事实情景模拟 CLUE-S

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