基于CLUE-S模型的京津冀城市群土地利用变化时空模拟

针对京津冀城市群协同发展对土地利用的需求, 制定现状延续、粮食安全、保护自然和城市扩展4种土地利用策略。使用改进的柯布?道格拉斯效用函数, 量化土地利用策略对各土地利用类型需求的影响, 并利用CLUE-S模型模拟不同策略下京津冀城市群土地利用的时空特征。结果表明, 在不同土地利用策略下, 2020年各类土地利用类型的面积和空间格局与2010年有较大不同。现状延续策略以城镇持续扩张为特征, 建设用地增加2280 km²; 粮食安全策略下耕地面积显著增加, 共增加 3611.4 km², 但林地和草地等生态用地面积减少; 保护自然策略以耕地大量减少为代价, 共减少耕地3082.13 km², 但林地、草地和水域增加3726.4 km²; 在城市扩展策略下, 除建设用地大幅增加(增加3375 km²)外, 其他各类用地都呈现减少态势。在空间格局上, 各策略下土地利用类型的转化有显著的区域特征: 建设用地的增加和耕地的减少高度契合, 往往发生在原有城镇的周边地区; 生态用地的增加多出现在坝上高原以及燕山与太行山山地。在京津冀协同发展战略逐步实施的背景下, 研究结果可以为制定不同偏好的土地利用政策提供参考。     

基于CLUE-S改进模型和Markov模型的区域土地利用变化多情景模拟

以江西省黎川县为例,通过利用2009年和2015年2期土地利用数据,运用改进的CLUE-S模型和Markov模型对该区2015年土地利用变化进行模拟。同时,设定自然发展、快速发展及生态保护3种情景方案对2025年黎川县土地利用格局进行模拟。结果表明:1)研究中各地类回归拟合度较高,7种地类中ROC最低值为0. 796,通过模拟对比验证,Kappa指数为0. 842 8,表明模拟效果较好; 2)在不同情景下,耕地、园地、林地和草地表现为减少。在自然发展情景下,耕地、园地和草地面积持续减少,林地减少率与水系增加率幅度不大,建设用地和其他土地增大幅度最大;在快速发展情景下,耕地、园地、林地、草地减少速度显著上升,其他土地增长明显下降,建设用地增长最大,将大量侵占周边农用地;在生态保护情景下,耕地、园地、林地和草地仍保持下降态势,但比按自然发展情景减少慢,建设用地的扩张趋势有所限制。     

基于改进CLUE-S模型的土地利用变化动态模拟与分析——以广州市增城区为例

利用广州市增城区2005年土地利用变更调查数据,通过对比Logistic回归、人工神经网络(ANN)、Autologistic回归等3种模型分析土地利用类型与其驱动因子之间的关系,选用最佳拟合优度模型结合CLUE-S模型对该区土地利用格局进行模拟,通过与增城区2009年实际土地利用数据对比验证表明模拟结果较为理想,Kappa指数高达0.863 7.在此基础上制定了自然增长模式和地方政府土地利用优化战略模式,模拟增城区2025年的土地利用格局,为该区域土地利用规划修编和今后城市规划布局提供了一定的决策参考依据.     

基于CLUE-S模型的南四湖流域土地利用变化模拟

南四湖流域涉及四省多市,具有较高的经济产值与生态环境保护地位,文章构建经济效益和生态效益为主的多目标模型,结合引入空间权重因子的CLUE-S模型,模拟现状增长、生态保护、耕地保护3种情景下流域内2050年土地利用情况.结果表明:(1)1990-2005年,建设用地大幅增长伴随着耕地及生态用地的快速减少,2005-201...     

陕北生态脆弱区土地利用变化及生态效应研究——以榆阳区为例

以1990年、2000年和2009年榆阳区TM卫星影像为信息源,采用分区域的先监督分类后对解译结果进行目视修改的方法获得研究区的土地利用数据.在对研究区土地利用情况进行分析的基础上,运用生态价值估算方法对研究区各年度生态系统服务价值进行估算和分析.研究表明:研究区近20年来土地利用变化较快,所产生的生态效应总体来说是积极的,生态系统服务总价值年度总量增幅明显.林地面积变化所产生的生态服务价值变化在各时段变化中均占有主导地位,植树造林、退耕还林政策的实施和飞播造林、封禁管护措施的推行是研究区生态服务价值提高的主要原因.     

基于CLUE-S模型的博斯腾湖流域土地利用变化情景模拟

区域土地利用演变是一个复杂的多因素综合作用下的非线性变化过程,通过土地利用变化模型去深入理解这种演变过程、特点以及未来变化趋势是一种有效的技术手段。以典型干旱区绿洲——博斯腾湖流域为研究区,运用CLUE-S模型,并结合Logistic回归分析、情景分析等方法,模拟了博斯腾湖流域2030年不同情景方案下的土地利用空间分布格局。结果表明:(1)以2010年土地利用数据为基准模拟的2015年土地利用格局,模拟正确比例为91. 05%,Kappa指数为0. 895,模拟效果良好,表明CLUE-S模型在博斯腾湖流域具有良好的土地利用变化模拟能力。(2)在不同模拟情景方案下,城建用地和耕地面积都将持续增长,新增城建用地和耕地主要是在现有基础上向外延伸;草地面积也有一定程度的增加,但增速明显放缓;林地和水域面积将继续萎缩。3种情景方案下的研究区土地利用空间分布格局存在较大差异。该研究可为博斯腾湖流域土地资源合理配置及生态保护提供理论参考。     

基于CLUE-S模型的土地利用空间布局多情景模拟研究——以甘肃省榆中县为例

利用CLUE-S模型,以甘肃省榆中县为案例区,基于1996年土地利用现状,对2008年土地利用进行模拟,在200 m×200 m模拟尺度下,Kappa指数为0.82.在此基础上,设置耕地保护、建设发展和生态保护3种土地利用空间布局情景,模拟2020年不同情景下榆中县土地利用空间布局.结果表明:耕地保护情景下,耕地稳定性较高,分布集中连片,主要集中在榆中盆地,耕地转出主要集中在北部地区,主要转变为草地和林地;建设发展情景下,建设用地围绕榆中县城关镇扩展,主要由耕地和草地转入,耕地的稳定性较差;生态保护情景下,林地和草地得到较好保护,呈现集中连片特征,地势较高处的耕地转变为林地和草地.生态保护情景下,土地利用空间格局的聚集性最高,连通性最好.CLUE-S模型是模拟榆中县土地利用空间布局的有力工具,模拟结果可为该区土地利用规划修编和未来城市规划布局提供科学依据.     

基于改进CLUE-S模型的广州增城市土地利用变化动态模拟与分析

利用广州增城市2005年土地利用变更调查数据,通过对比Logistic回归、人工神经网络（ANN）、Autologistic回归三种模型分析土地利用类型与其驱动因子之间的关系,选用最佳拟合优度模型结合CLUE-S模型对该区土地利用格局进行模拟,通过2009年实际土地利用数据验证表明模拟结果较为理想,Kappa指数高达0.8637。在此基础上制定了自然增长和优化战略两种情景模式,对增城市2025年的土地利用格局进行模拟,为该区域土地利用规划修编和今后城市规划布局提供了一定的决策参考依据。     

利用CLUE-S模型对四川省未来10年土地利用变化的预测与分析

土地利用配置对生态环境和经济发展有着重要影响,通过研究土地利用配置对人类可持续发展具有重要意义。以我国四川省为研究区,设定了生态效益型、经济效益型和综合效益型3种发展情景,通过CLUE-S模型模拟研究区2030年的土地利用数据,计算了各情景下相应的生态服务价值量和经济效益,分析了3种情景下模拟结果各土地利用类型分布的相同和差异。研究结果表明,生态服务价值量在情景1下达到最大值,为108 405.5亿元;经济效益则在情景2下最大,为78 346.3亿元。从土地利用空间分布上来看,3种情景的变化趋势基本一致:生态用地中林地和水域的增加主要分布在攀西地区;建设用地的增加主要分布在攀西地区和四川盆地。研究结果可对四川省未来的土地规划管理提供参考。     

土地利用变化的环境生态效应研究进展

首先介绍土地利用变化对大气、水、土壤和生物等环境单要素影响的研究内容和方法; 然后从景观生态格局、物质能量流动和生态服务价值等方面综述土地利用变化对区域生态系统综合影响的研究进展; 最后针对现有研究的不足, 提出加强学科综合交叉研究、注重多尺度的集成、完善“3S”技术与模拟模型的融合及加强生态环境效应反馈机制研究等建议。     

基于CA-Markov模型的天津滨海新区土地利用变化模拟

本文基于天津滨海新区2005、2010和2015年3期土地利用数据,运用动态度等模型定量化分析了研究区内土地利用的变化情况。通过CA-Markov模型合理预测了研究区未来的土地利用格局,并将2015年模拟数据与2015年实际解译数据进行精度检验,根据扩展的kappa指数可知2个图层间的一致性程度较高,说明模拟的精度较好。进而对2025年的土地利用格局进行了模拟预测,结果表明:与2005—2015年相比,2015—2025年研究区内的土地利用类型主要以水域、城乡工矿居民用地和耕地为主;其中城乡工矿居民用地在原来的基础上将继续向外扩展,水域的面积将持续增加,林地、草地和未利用地的面积将持续减少,耕地面积将持续大幅度减少;土地利用的变化幅度较大。这表明研究区未来的土地利用压力将进一步加大,应提前做好相关应对措施。本文研究可为天津滨海新区未来的土地利用规划提供相关参考。     

基于FLUS模型的昆明市建设用地扩张模拟及景观效应分析

以昆明市为例,选取2000、2009和2015年3期土地利用数据、DEM数据及社会经济统计资料等多源数据作为基础数据源,对3个时段昆明市建设用地时空扩张特征进行分析.结果表明, 3个时段昆明市建设用地沿东北-西南方向分布,且西南方向的分布最为聚集,扩张特征总体呈"坝区内部填充,缓坡-山区散点分布"态势,整体分布较为离散.对FLUS模型校准及精度验证后,预设规划引导与政策约束2种情景,模拟研究区2020年建设用地空间扩张格局并分析其空间扩张的生态效应差异.模拟结果显示两种情景下的建设用地扩张面积持续增加,但扩张程度存在差异,建设用地破碎度与分维数较之前均有所降低,建设用地集约程度有所提高.     

宝鸡市区土地利用变化分析

目的揭示宝鸡市区近几十年城市化过程中土地利用变化的机制和规律。方法集成RS与GIS技术,通过对1990,2002,2006,2010和2014年宝鸡市区的Landsat TM/ETM+遥感影像进行处理、计算,研究分析宝鸡市区近20多年土地利用类型的数量、结构变化。结果 11990-2014年,耕地面积减少了117.67km2,建设用地面积增加了105.43km2。2土地利用类型变化呈现出3种变化模式:1990-2002年城市空间区域快速扩张,2002-2006年相对稳定,2006-2014年城市空间扩张和城市建设并重发展(其中,2006-2010年扩张快于建设,2010-2014年建设快于扩张)。结论城市土地利用变化特征能够揭示城市化的过程机制。     

基于InVEST模型的黑河中游土地利用变化水文效应时空分析

基于1986, 1995, 2000和2010年土地利用数据和InVEST模型, 研究近25年来黑河中游的土地利用变化规律, 模拟不同土地利用格局下的流域产流量, 并采用多元线性回归模型分析不同用地类型对流域产流的影响。结果表明: 1) 黑河中游主要用地类型为未利用地、草地和耕地, 2000年后土地利用结构变化较大, 大量耕地转化为建设用地; 2) 经过反复检验, 发现当Z=7.3时, 模拟产流量与自然径流量最为接近, 从子流域来看, 产流深度呈现从东南部到西北部逐渐递减的空间分布规律; 3) 林地面积增加抑制流域产流, 而草地、建设用地和未利用地会促进产流, 耕地在不同的利用方式下会产生正负不同的水文效应。研究结果可为实现绿洲水土资源平衡提供借鉴。     

基于Boltzmann熵的生态脆弱区景观可持续性模拟及评估

黄土高原丘陵沟壑区作为自然环境脆弱的典型区域,如何有效评估该区域景观可持续性,实现人-地复杂系统协调发展的最终目标,成为目前地理学与生态学关注的热点问题之一.该文以陕西省米脂县为例,首先构建CA-Markov模型,预测研究区2025年的土地利用空间格局;其次基于Boltzmann熵定量评估景观可持续性;最后,分析研究区...     

近年来淮河干流区水质变化及原因分析

频繁的水旱灾害和严重的水污染是治理淮河的两大难题,入洪泽湖口以上的淮河干流区尤其突出。通过分析近年来淮河干流区的水质情况,对淮河治理存在的问题进行了总结,从总体上看,淮河流域的水污染仍十分严重,防污治污工作任重而道远。     

内蒙古多伦县土地利用景观格局变化分析

利用1987年、2000年、2005年和2010年4期多伦县TM影像,结合RS与GIS技术手段,运用综合土地利用动态度、单一土地利用类型动态度、马尔科夫转移矩阵和景观指数等方法,分析了内蒙古多伦县近23年来土地利用景观格局变化.结果表明:1987～2010年,多伦县除了未利用地面积大幅度减少外,耕地、林地、草地、居民点、水域面积均有所增加,多伦县土地利用动态度在2005～2010年最大,2000～2005年次之,1987～2000年最小;多伦县景观基质为草地景观,各土地利用类型及景观格局指数均发生了重要变化,林地明显增加,未利用地呈明显减少;除了人居景观受人类活动的影响呈增强趋势外,其他各类土地利用景观受人类活动的影响均呈下降趋势;景观异质性上升,景观破碎化程度增加;在整个研究期间,各土地利用类型向同类型分散、不同类型间邻近、各类型间彼此混杂的方向发展.     

重庆主城区土地利用景观格局变化分析

基于1993年、2006年重庆市主城区土地利用现状图,结合Fragstats 3．3软件,从研究区域内景观总体情况、景观格局变化、景观异质性描述等3个方面研究1993-2006年间重庆市主城区土地利用景观变化;通过1993-2006年间的土地利用转移矩阵,分析了各景观之间的转换状况。发现重庆市景观基质发生了改变,景观异质化程度增高、破碎度增加,各类用地景观的转入转出频繁。     

宁夏“十一五”期间土地利用/覆盖变化及生态效应分析

基于2006,2010年遥感影像获得的宁夏土地利用变化数据,结合RS和GIS技术,对宁夏土地利用/覆盖变化特征进行分析,并用生态服务价值方法对宁夏土地利用变化的生态效应进行综合评价.结果表明,"十一五"期间,宁夏土地利用类型发生了明显变化,林地面积大幅度增加,总体生态服务价值增加4.92×107元,年增长率为2.27%,整体生态环境指数从15.37增长到17.07,整体生态环境向着健康方向发展.     

广西陆地边境带土地利用变化及其生态效应

基于广西陆地边境2001—2012年土地利用变更数据,运用土地利用动态度、土地利用程度、土地利用结构信息熵等指数系统分析土地利用变化特征,并采用生态系统服务价值评价方法,分析土地利用变化引起的生态效应。结果表明:(1)广西陆地边境土地利用呈现"林地—耕地—未利用地"主导的地域结构特征,近11年来土地利用的变化速度不断加快,反映了人类活动对土地利用变化的影响强度逐渐增大。(2)土地利用结构信息熵和均衡度呈现总体波动下降态势,优势度则逐年上升,说明土地利用系统向着相对有序方向发展,土地利用结构的动态演变过程,主要表现为农业内部结构调整、未利用地的开发及建设用地的增加,同时预示着边境经济发展形式的调整优化过程。(3)土地利用变化产生了较好的生态效应,生态系统结构不断优化,土地利用生态服务价值年均增长1.17%,土地利用整体生态效益持续提高,说明边境社会经济的发展并未以生态环境的恶化为代价,其发展是可持续的。