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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
黎云云 畅建霞 王义民 刘泉 樊晶晶 叶定阳
[目的]分析黄河流域现有的土地利用数据,揭示黄河流域未来30年土地利用时空格局的演变趋势。[方法]基于黄河流域1980,1990,2000,2010和2015年5期土地利用数据,采用元胞自动机-马尔可夫模型(CAMarkov)对2000和2010年的土地利用格局进行模拟,在满足精度要求的基础上,对2020,2030,2040和2050年的土地利用变化情景进行预测,并借助GIS空间分析功能,剖析黄河流域2020—2050年的土地利用时空格局演变趋势。[结果]基于CA-Markov模型的黄河流域2000和2010年土地利用模拟误差均小于10%,Kappa指数高达0.872 8和0.897 0,证实了CA-Markov模型在黄河流域土地利用模拟上的可行性及精度的可靠性;未来30年间,黄河流域主要土地利用类型为耕地、林地和草地;耕地和草地将减少约10%,林地将增加约5%,建设用地将增加约150%,且主要集中于宁蒙河段以及中下游地区。[结论]CA-Markov模型可较好地模拟预测黄河流域土地利用的时空演变格局,模拟结果可为黄河流域未来土地利用规划和管理及生态修复提供科学依据。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
胡碧松 张涵玥
以鄱阳湖区为研究区,采用Logistic回归测度不同影响因子与各地类之间的驱动作用,结合Markov预测构建适用于湖区土地利用变化模拟的元胞自动机模型,对模型精度进行检验并对湖区未来土地利用发展趋势进行模拟预测。结果表明:(1)2000~2010年湖区各地类变化幅度呈显著提升趋势,草地是最活跃地类,耕地面积大幅下降,城镇化扩张稳定;(2)不同影响因子对各地类的驱动作用方向与解释能力各不相同,整体解释效果良好,各个ROC检验值均超过了0.81;(3)CA-Markov模型整体Kappa系数>0.85,点对点精度>75%,模拟结果具有较高精度,其中模型对于林地、耕地及水域变化的模拟效果最优;(4)2010~2025年湖区各地类变化幅度有所扩大,但其变化活跃程度趋向稳定;(5)2010~2025年耕地、林地面积减少主要是城市建设用地的侵占所致,其它类型转变为居民用地的单向变化趋势显著,湖区城镇化进程大幅加速,主要集中在昌九一体化城市群区域;(6)2010~2025年草地、未利用土地面积增加主要集中在湖区各区县城镇边缘地带,城镇化进程中绿地保护措施效果明显,但仍容易造成耕地、林地抛荒等状况。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
李志明 宋戈 鲁帅 王蓓 徐四桂
[目的]研究土地利用变化特征并预测未来变化趋势,为土地资源合理利用提供科学的依据。[方法]以哈尔滨市为例,基于1992、2003和2014年3期遥感数据,建立以经济生态为主的转换规则,采用MCE模型、土地利用重心迁移模型和CA-Markov模型分析研究区22年土地利用动态变化特征,并对2025年土地利用变化进行预测。[结果](1)19922014年,耕地迅速减少,林地和水域波动变化,草地缓慢减少,建设用地由于耕地的转入不断扩张,未利用地大量转出成为耕地。耕地和建设用地重心具有明显的方向性移动,两者重心呈远
[期刊] 经济问题
[作者]
张剑 许鑫 隋艳晖
明确海洋经济发展对海岸带土地利用景观格局演变的驱动作用,对于科学推进海洋强国战略具有重要的价值和意义。基于转移矩阵和CA-Markov模型构建并模拟预测了2003-2031年山东半岛海洋经济带核心区域海岸带土地利用景观格局的时空动态演变过程,结果表明,不同发展时期海洋经济对研究区域海岸带土地利用景观格局演变的驱动作用存在差异,呈现出明显的阶段性特征,"十三五"至"十四五"末期,海洋经济将成为主要驱动因素,海洋经济全面转入内涵式发展以后,其驱动效应将逐渐减弱。未来海岸带景观格局逐步向良性发展模式转变,但耕地资源的保护依然面临着巨大的压力,应科学制定相关政策,加快推进海洋经济产业集聚与结构升级,以优化景观空间格局,全面提升海岸带生态系统服务功能。
[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] 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.
[期刊] 自然资源学报
[作者]
赵建军 张洪岩 乔志和 张正祥 侯光雷
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...
[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] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
黄超 唐南奇 张黎明 孙妍
根据景观类型划分出3期永春县景观格局图;并利用IDRISI软件构建CA-Markov模型,对永春县2010年景观格局进行模拟.模拟结果与实际景观格局的Kappa指数为0.8415,具有较高的可信度.再利用该模型对永春县2015年景观格局进行模拟,结果表明:2010-2015年永春县耕地、林地面积趋于减小,建设用地面积增大,其余景观类型略有变化;与2000-2010年相比,永春县耕地和林地面积下降速度没有明显减缓.因此,迫切需要发挥土地利用总体规划的控制作用,加强对耕地和林地的保护.
[期刊] 经济地理
[作者]
郭安宁 牛陆 刘霈珈 李玉峰
从流域地理分异的视角探讨黄河流域土地利用碳排放效应，是合理利用国土空间、制定差异化碳减排政策的重要基础。基于构建的长时序DMSP/OLS和NPP/VIIRS夜间灯光数据，核算2009—2018年黄河流域城市群土地利用碳排放，通过时空地理加权回归（GTWR），解析各城市群碳排放的空间分异特征及影响因素。结果表明：(1)2009—2018年黄河流域各城市群碳排放整体表现出收敛态势，峰值大多出现在2012和2017年，2013年为低值聚集年；流域上表现为下游>中游>上游的分异特征。(2)莫兰指数表明各城市群土地利用碳排放呈正向显著空间自相关，形成上中游以鄂尔多斯、榆林和下游以潍坊、临沂为辐射面的高—高聚集地，以及上游环兰州、西宁的低—低聚集地。(3)不同时期，黄河流域城市群碳排放的驱动因素不尽相同，经济发展和产业结构对城市群土地利用碳排放的影响逐渐减弱，而城镇化率和土地利用结构对碳排放具有持续性的高影响；主导因素在空间上的异质性决定了不同城市群的提升策略各有差异。未来黄河流域城市群可持续发展与生态保护应在考虑区域协同联动发展的基础上分区分时施策。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
高凤杰 韩文文 单培明 鞠铁男 吴啸 张炳芳 黄善林
基于2000和2007年TM影像和2015年OLI影像,借助于地学信息图谱理论,分析东北山地丘陵地带农林交错区实施退耕还林15年间的土地利用变化,在此基础上利用CA-Markov模型对2023年研究区的土地利用类型进行预测和模拟。结果表明:1)不同研究时期内,研究区林地面积比例均过65%,耕地面积均占总面积20%以上;2)稳定型图谱所占比例最大,散布于整个研究区,其中"林地-林地-林地"是其最大演变类型,"旱地-旱地-旱地"次之;"旱地-林地-林地"是前期变化型的最大变化类型,"草地-草地-林地"是后期变
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张冉 王义民 畅建霞 黎云云
在分析黄河流域1980-2015年土地利用面积变化的基础上,基于水资源二级分区,采用土地利用变化重要性指数(Ci)、土地利用变化面积比例(D)、林草植被变化指数(R)三个指标分析8个子区域土地利用变化的方向和程度;然后针对1980-1990年、1990-2000年、2000-2010年、2010-2015年四个时期,采用单一土地利用动态度、综合土地利用动态度及土地利用程度研究各分区的土地利用变化速度与程度。结果表明:与1980年相比,城乡工矿居民用地与水域面积变化最为显著。8个分区的土地利用变化面积比例均在20%左右,相互之间差异不大。在单一土地利用类型变化方面,沙漠及未利用地、水域和城市及工矿用地变化速度明显,其余三种土地利用类型由于面积基数较大,变化速度相对较小,但是变化面积很大。从各时期看,2010-2015年变化速度最大,并且大致呈现随时间推移变化速度逐渐增大的特征。在综合土地利用变化的速度方面,8个分区基本呈现出逐渐增大的趋势,上游龙羊峡以上增加最为明显。
[期刊] 开发研究
[作者]
薛建春 侯思杰
基于非期望产出的超效率SBM模型测算了黄河流域2011—2018年59个城市的土地利用效率，并借助面板模型实证分析了其影响因素。结果表明，黄河流域城市土地利用效率呈现先下降后上升的趋势，各地区间差异明显，黄河上游城市土地利用效率最高，中游次之，下游最低；从空间特征上看，黄河流域城市土地利用效率空间分布上呈现高（低）集聚态势，黄河“几”字内部的城市土地利用效率较高；从影响因素上看，经济发展水平与城市土地利用效率之间存在先降后升的U形曲线关系，产业结构、人口规模、土地市场化和科技水平对城市土地利用效率有正向影响，环境规制则有显著抑制作用。各影响因素对黄河流域上游、中游和下游三个地区的影响存在差异。最后提出，黄河流域应该兼顾经济发展与生态保护，改变经济增长方式，加快产业结构升级；各地方政府应引进人才，加大科技投入，促进土地利用技术的改善，从而提高城市土地利用效率。
[期刊] 资源科学
[作者]
曹雪 罗平 李满春 李红旮 龙爱华
本文从改进传统CA模型在土地利用变化时空模拟方面存在缺陷和不足的角度出发,结合Markov模型的总量预测优势以及CA模型的空间演化优势,提出基于Logistic回归的元胞适应度计算方法等,以此构建开发出扩展CA模型,并基于2000年、2008年ETM影像以及相关辅助数据对深圳市2000年-2015年土地利用变化进行了模拟研究。结果表明:①耕地和建设用地是深圳市变化最为显著的土地利用类型,建设用地增加的主要来源是耕地和园地,其次是未利用地;②深圳市未来土地利用方式仍将以建设用地快速扩张为主,若继续目前的发展趋势,未来耕地保护压力巨大;③经检验,扩展CA模型模拟精度达到83.74%,能够满足反映区...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
陈岩 冯亚中
水资源脆弱性是衡量水资源系统在气候变化以及人类活动影响下的流域承载能力的重要标准,流域水资源脆弱性评价与预测是评估流域水安全状况、辨识未来水资源系统存在的问题的重要手段。该文首先构建了黄河流域水资源脆弱性评价指标体系,利用粗糙集(Rough Set,缩写为RS)方法对原始指标体系进行降维去除冗余属性。然后,将降维后的评价指标标准值作为"评价样本",运用支持向量机回归(Support Vector Regression,缩写为SVR)模型对流域水资源脆弱性进行评价。最后,设定未来3种不同气候模式与社会经济情景,对黄河流域水资源脆弱性进行情景预测。结果表明:黄河流域过去16年间整体水资源脆弱性等级已从Ⅴ级提升到Ⅳ级水平,未来情景1、情景2下流域整体水资源脆弱性将会好转,但仍处于Ⅳ级中度脆弱水平。未来水质脆弱性与灾害脆弱性提升较为明显,水量脆弱性没有显著改善,在情景3下将恶化到Ⅴ级中高脆弱。因此未来采取积极的人工调控措施能使得水质与灾害方面获得明显的提升,而水量脆弱性则成为制约未来流域整体水资源脆弱性的瓶颈。
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