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[期刊] 资源科学
[作者]
符蓉 濮励杰 钱敏 朱明
本文将多智能体系统模型在土地利用变化的应用范围扩展到中尺度上,以城市化快速发展和生态环境压力突出的江苏省宜兴市为研究区,主要考虑了政府、农户、城镇居民、工业企业业主这四类与土地利用变化相关的智能体类型,运用典型相关分析、Logistic回归分析等方法分析设计智能体的行为规则,综合权衡地块的转换概率。在土地利用情景设计中,智能体在自身行为之余,还进行智能体之间、智能体与环境层的交互,用来模拟人类对土地利用变化的决策行为。在Swarm2.2平台下实验得出:研究区土地利用时空演化的总体特征体现在耕地的减少,尤其是在原城镇中心边缘的耕地向城镇用地转化;农村居民点用地呈现集聚趋势;工矿用地的变化较为随机...
[期刊] 国土资源科技管理
[作者]
刘雅雅 李欣欣 余向克 黄中杰
本研究基于成都市2005年、2010年、2015年、2020年土地利用现状分析，应用CA-Markov模型和情景预测模型，通过设置3种土地利用变化情景预测2030年成都市的土地利用结构变化，并对成都市土地利用变化导致的碳效应变化进行分析。结果表明：（1）成都市土地利用格局变化总体呈现耕地和草地减少、建设用地增加的趋势。2005—2020年，建设用地面积增加最多，耕地面积减少最多。（2）3种土地利用变化情景下都出现建设用地面积增加，耕地和草地面积减少的趋势。自然发展情景建设用地增加3.39×104hm~2，城市发展情景建设用地增加5.66×104hm~2，生态保护情景建设用地增加1.67×104hm~2，生态保护情景建设用地增速明显低于自然发展情景和城市发展情景。（3）城市发展情景下的总碳效应是自然发展情景的1.62倍，是生态保护情景的3.76倍。建设用地扩张是影响碳效应的主要因素，在城市建设中严格限制建设用地过度扩张，是实现城市绿色低碳发展的重要路径。
关键词：
碳吸收 低碳 土地利用变化 情景模拟
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
涂小松 濮励杰 吴骏 朱明
以城市化快速发展和生态环境压力突出的无锡市区为研究区,综合集成地形图、交通图以及1980、1995和2000年TM/ETM土地利用遥感解译资料,应用SLEUTH元胞自动机模型对土地利用变化过程进行情景模拟,揭示不同土地保护强度下的土地利用变化趋势。研究结果:SLEUTH模型首先对过去土地利用变化实现了动态模拟,模拟精度较高;在模拟形成的未来土地利用变化情景中,情景Ⅰ是基于维持现状土地利用保护强度基本不变的假设,城镇用地将迅速扩张,并占用大量水田和旱地,城镇扩张形态以边缘增长为主;情景Ⅱ则将水田保护强度提高50%,旱地提高12%,林草地提高50%,则城镇用地迅速扩张及耕地大量被占用的趋势得到有效...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
权瑞松
论文基于2000、2003和2006年土地利用数据,借助Terrset CA-Markov模型模拟预测2030年上海市土地利用结构,采用SCS模型探究土地利用结构变化的水文效应。结果显示:1)Terrset CA-Markov模型的模拟精度为0.85,可用于模拟2030年上海土地利用格局。2)预测结果表明,2000—2030年间,工商业用地、居住用地与道路广场组成的城市不透水地面比重由2000年的26.54%激增至2030年的59.19%。3)上海不同区域的平均径流深度整体呈增加趋势,但也存在一定的时空差异性,而这种时空差异是由上海城市化过程中的土地利用转化造成的;2000—2030年间,上海中心城区不透水地面比重较高且变化较小,而郊区不透水地面面积大幅提升,导致郊区地表径流深度增幅大于中心城区。研究结果可为完善城市风险管理与城市规划提供参考。
[期刊] 资源科学
[作者]
李斌 刘越岩 张斌 黄锦丞 郭晓宇
开展区域土地利用变化的多情景模拟对比研究,是厘清不同土地利用变化情景特点的重要基础,可为土地利用规划与政策制定提供多决策支持。本文在分析各地类转移情况的基础上,遵从自然增长、效益最大的原则,结合CLUE-S模型和Markov、Tietenberg模型对武汉市蔡甸区未来土地利用变化进行不同情景的模拟预测,并分析了各情景下土地利用变化的时空特征及土地收益。结果表明:(1)各情景下城镇村及工矿用地的来源结构差异明显。自然增长情景(情景Ⅰ)中城镇村及工矿用地增加的主要来源是耕地和水域用地,收益最大情景(情景Ⅱ)中
[期刊] 资源科学
[作者]
李斌 刘越岩 张斌 黄锦丞 郭晓宇
开展区域土地利用变化的多情景模拟对比研究,是厘清不同土地利用变化情景特点的重要基础,可为土地利用规划与政策制定提供多决策支持。本文在分析各地类转移情况的基础上,遵从自然增长、效益最大的原则,结合CLUE-S模型和Markov、Tietenberg模型对武汉市蔡甸区未来土地利用变化进行不同情景的模拟预测,并分析了各情景下土地利用变化的时空特征及土地收益。结果表明:(1)各情景下城镇村及工矿用地的来源结构差异明显。自然增长情景(情景Ⅰ)中城镇村及工矿用地增加的主要来源是耕地和水域用地,收益最大情景(情景Ⅱ)中城镇村及工矿用地增加的主要来源是耕地;(2)从景观结构和稳定性来看,两种情景下耕地和城镇村及工矿用地景观结构变化显著,耕地在两种情景下均呈现"稳定-不稳定-稳定"的变化规律,情景Ⅱ下城镇村及工矿用地景观稳定性更高,且新生成的城镇村及工矿用地斑块具有面积小、数量多的特点;(3)各情景下城镇用地扩张方式不尽相同,情景Ⅱ中城镇用地的扩张具有扩张速度更缓和、布局更均匀的特点,情景Ⅰ中城镇用地是围绕中心城区的摊大饼外延扩张方式;(4)从土地收益来看,在相同用地量下情景Ⅱ中土地获取的收益高于情景Ⅰ。
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
张新生 韩永虎 韩轶伟
在PLUS模型中纳入POI驱动因子并利用LASSO回归进行驱动体系筛选与精度验证，设定自然发展、经济保护与生态保护3种情景，利用筛选后的驱动因子模拟2030年各情景下陕南地区的土地利用格局，利用InVEST模型分析2000—2020年陕南地区碳储量的时空分异特征，探讨不同发展情景下土地利用变化对陕南地区碳储量的影响。结果表明：(1)2000—2020年，陕南地区的建设用地面积由23 648.49 hm~2增长到78 000.21 hm~2,侵占了耕地、林地和草地的生存空间，使其分别减少了39 415.05 hm~2,8 787.51 hm~2与17 476.56 hm~2,2030年3种发展情景下的建设用地均保持扩张的趋势。(2)在PLUS模型中加入POI驱动因子且利用LASSO算法筛选驱动因子有效提升了模型的精度与运行效率，模型的Kappa系数和OA系数分别提高了2.53%和0.20%,更精准地模拟了建设用地的分布情况。(3)2000—2020年陕南地区碳储量总量呈下降趋势，由2.188 7×10~9 t下降至2.177 5×10~9 t。2030年经济保护情景与自然发展情景的碳储量总量均小于2020年，生态保护情景下的碳储量总量最高，达到了2.183 0×10~9 t。(4)生态保护情景更有利于陕南地区的可持续发展策略，以陕南地区平均碳密度分区分布为基础，可为陕南地区分区发展与区域碳收支平衡提供参考，对未来不同情景下土地利用对区域碳储量的影响和双碳背景下的国土空间规划具有借鉴意义。
[期刊] 资源科学
[作者]
杨小艳 凌宇 李龙 陈龙高 陈龙乾
预测和模拟土地利用情景变化对于进一步评估土地利用变化的生态环境影响以及优化土地利用规划方案具有重要作用。本文基于最坏情景理论,以基于人工神经网络(ANN)和元胞自动机(CA)的FLUS模型为支持,模拟了最坏情景模式(WSB)和非最坏情景模式下(NWSB)的沿海城市连云港2020年土地利用变化。结果表明:①基于生态因子耐受度测算得出研究区最坏情景区域共计489.67 km~2,该区域主要包括连云港中部云台山国家自然保护区内海拔较高、坡度较大、分布大量天然林地的区域以及重要的河流湖泊水库等生态水体;②两种情景模式下城镇用地均有较大程度的扩张,在WSB情景下城镇用地扩张避开了最坏情景区域;③由于村庄的存量利用率较高,因此在WSB模式下对于耕地的占用相对较小,表明该模式下可在一定程度上减少村庄建设对耕地的占用,从而提高了存量建设用地的使用效率;④由于最坏情景区域的约束和限制转化作用,城镇用地扩张在WSB模式下不得不占用更多的耕地,从而对耕地保护工作提出了更高的要求。基于最坏情景理论进行土地利用变化模拟对于生态环境保护及区域可持续发展具有重要的支撑作用,因而既可为区域土地规划和管理提供支持,也可为其他地区土地利用模拟提供参考和借鉴。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
李安林 周艳 唐丽毅 牛乐德 潘媚
[目的]为测度怒江州土地利用及生态系统服务价值。[方法]文章借助斑块生成土地利用变化模拟模型（Patch-generating Land Use Simulation Model， PLUS）及当量因子法计算3种情景下土地利用变化的生态系统服务价值（Ecosystem Services Values，ESV），选取2013和2019年两期遥感数据及2013-2019年NPP和粮食产量、播种面积以及粮食价格数据进行2025年土地利用变化模拟并对其生态系统服务价值进行评估。[结果]采用PLUS模型对怒江州2025年土地利用变化类型模拟的效果较好，其总体精度为82.3%，FOM值为0.26，说明模型具有普适性；2019年自然情景下的ESV为764.18亿元，2025年自然发展、生态保护及耕地保护情景的ESV分别为759.42、764.16以及762.80亿元；生态价值敏感度小于1，表明怒江州ESV对生态系数缺乏弹性，结果可信；在生态价值变化度中，林地和水域变化度大于1，说明林地和水域面积变化对怒江州ESV的影响大。[结论]怒江州土地利用变化度小，生态系统服务价值总量高。
[期刊] 资源科学
[作者]
黄明 张学霞 张建军 赵紫阳 茹豪
CLUE-S模型是适用于较小尺度的区域土地利用变化空间格局动态研究的模型。为了探索CLUE-S模型在小流域的适用性及最佳适用尺度,本文以甘肃天水罗玉沟流域为研究区,根据2001年和2008年两期土地利用数据,在筛选出的7类土地利用变化驱动因素的基础上,以2001年土地利用数据为基期,利用不同的空间尺度(25m×25m、50m×50m、75m×75m、100m×100m、和125m×125m),运用CLUE-S模型进行了流域2008年的土地利用空间格局的模拟,并以2008年土地利用现状图加以验证。结果表明:CLUE-S模型在罗玉沟流域的适用性很好。模型模拟的最佳尺度为50m,在该尺度下耕地、园地...
[期刊] 中国土地科学
[作者]
曹敏 范广勤 史照良
研究目的:探索一种基于多类支持向量机自动获取地理元胞自动机非线性转换规则的方法(MSVM-CA),并将其用来模拟复杂的土地利用动态演化。研究方法:以长江口北岸启东市2002—2007年的土地利用演变模拟为例,采用1-A-1方法在每两类样本数据间训练一个分类器,将模拟土地利用变化的主要特征变量映射到Hilbert空间,通过多类支持向量机建立最优分割超平面,运用决策函数计算元胞到最优分割超平面的距离,并转换为元胞土地利用类型的转换概率。然后利用蒙特卡罗方法,确定元胞的转化状态,循环完成土地利用演变模拟,最后对模拟结果进行精度分析。研究结果:对照2007年遥感影像分类得到的实际土地利用分类图,实验模...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
朱康文 李月臣 周梦甜
以重庆市主城区为研究区,采用120m×120m栅格大小的数据为模拟基准,借助CLUE-S模型、情景分析法、SPSS软件及ArcGIS10.1软件建立了数量变化和空间分布变化相结合的不同情景下土地利用/覆盖变化的动态模拟模型,并对研究区不同情景下的土地利用/覆盖动态变化进行了模拟,模型综合考虑各种宏观驱动因子与土地利用变化之间的关系,较全面地考虑了多种土地利用/覆盖变化驱动因子,并利用SPSS软件进行相关性分析,确定了各因子的回归模型,提高了模拟结果的精度,通过对已有数据的模拟及精度分析,整体模拟精度达86%以上,在一定程度上反映了该模型在研究高分辨率土地利用/覆盖变化方面有很好的适应性,对土地...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
郭欢欢 李波 侯鹰 孙特生
土地利用变化模拟研究是土地利用变化研究的重要分支。复杂系统理论的完善和系统模拟平台的发展使得复杂系统模拟方法在土地利用变化模拟研究中的优势越来越明显,元胞自动机模型和多主体模型正是基于复杂系统理论模拟研究的代表。本文简要回顾了土地利用变化模拟研究进展,探讨了土地利用变化的内在机理,着重分析了元胞自动机和多主体模型的内涵、研究热点、模拟平台和优缺点等,并对其今后在土地利用变化模拟研究的发展趋势进行了展望,以期为土地利用变化模拟研究提供参考。
关键词：
元胞自动机 多主体模型 土地利用变化
[期刊] 城市发展研究
[作者]
古琳 程承旗
综合利用GIS的空间分析功能和Agent模型的复杂系统模拟预测功能,论文尝试解决土地利用变化的模拟预测问题,以期对科学制定城市与区域规划有所裨益。在典型Agent模型"Repast3.0"基础上,构建了Repast与Openmap相结合的土地利用变化模拟及预测原型系统。基于武汉市土地利用变化的应用结果表明,GIS-Agent一体化技术是模拟预测土地利用分布变化的一种可行方案。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
陈训争 范胜龙 林晓丹 黄炎和
以2002、2008、2014年龙海市土地利用/覆被类型数据和Logistic回归模型生成的各土地利用类型空间分布概率适宜性图集为基础,借助IDRISI软件平台,运用CA-Markov模块对龙海市土地利用变化进行模拟预测.结果表明:在粗放发展情景下,龙海市的耕地将被大量侵占,生态用地得不到有效保护,人地矛盾关系愈演愈烈;在城市规划与区域发展情景下,龙海市未来各用地类型结构的发展将趋于稳定,表明土地利用政策法规的约束实施在一定程度上有利于促进土地的可持续发展.
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