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[期刊] 自然资源学报
[作者]
王双 何春阳 潘耀忠 杨明川
利用系统动力学(System Dynam ics,SD)的原理和方法,发展了水资源约束下的城市土地利用情景变化SD模型。基于北京1980—2003年土地利用变化过程,构建了水资源约束下北京市城镇建设用地情景变化SD模型,对2004—2020年北京市城镇建设用地的变化进行了模拟研究。结果表明,该模型具有一定的有效性,有助于正确理解自然资源对城市发展和土地利用变化的深远影响。模型模拟结果显示,2004—2020年无约束情景下建设用地年均增长量为40.42～63.38km 2,建设用地占总面积的22%～25%;约束情景下年均增长量为21.21～51.3km 2,建设用地占总面积的20%～24%,远低...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
许月卿 李艳华 赵菲菲
利用系统动力学的原理和方法,构建了水资源约束下的土地利用变化情景模型,系统模拟了张北县2010—2025年不同情景模式下的土地利用结构,并对模拟结果的社会、经济、生态效应进行对比分析。水资源约束条件下人口和GDP增长减缓,且水资源约束越强,人口及经济发展速度越缓慢。同时水资源约束条件在一定程度上影响着土地利用结构变化:1)水资源约束越强,耕地面积减少越快,未来耕地面积越小,林地和建设用地面积增加越慢,未来林地和建设用地面积越小。2)对比无水资源约束和有水资源约束条件下的土地利用结构:水资源约束条件下的耕地、林地和建设用地面积均较小,耕地年减少速度较大,林地和建设用地年增加速度均较小。综合考虑土...
[期刊] 经济地理
[作者]
李孝永 匡文慧
城市土地利用变化遥感监测与未来情景模拟对于准确把握城市扩张特征、优化城市用地格局进而促进区域协调发展具有重要意义。文章基于多期土地利用数据,对1980—2015年京津冀城市土地利用变化时空轨迹及驱动因素进行分析,并模拟了2015—2050年不同发展情景下城市用地空间格局。结果表明:近35年间,京津冀城市用地面积增加了5 574.80 km~2,扩张速度表现为"快速—慢速—快速—慢速"的时序特征。新增城市用地中有66.61%来源于耕地,重心整体向西北转移。GDP和城市人口增长对城市用地扩张起到重要推动作用,同时国家实施的一系列政策也有一定影响。到2050年基准情景、耕地保护情景和生态保护情景下京津冀城市用地将分别增加4 122.14km~2、2 756.12 km~2和3 439.14 km~2,河北和北京郊区将成为城市扩张的重点潜力区和新的增长极。需要加强国土空间管控与城市生态空间优化布局以保障京津冀未来城市用地的有序开发和城市群生态安全。
[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] 中国土地科学
[作者]
张克锋 彭晋福 张定祥 李宪文 宇振荣 韦玉春
研究目的:预测中国未来30年(2010年、2020年和2030年)土地利用变化趋势,为土地利用总体规划和土地政策制定提供参考。研究方法:借助于GKSIM模型,通过定量化总人口、城镇化率和GDP对土地利用变化的驱动作用,预测未来土地利用变化趋势。研究结果:未来30年中国耕地、牧草地、水域将呈减少趋势,而园地、林地、居民点工矿、交通用地、未利用土地呈增加趋势。研究结论:改变传统土地利用模式和管理方式,实行节约、集约利用土地战略,对保障国家粮食安全和生态安全具有重要意义。
[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] 北京林业大学学报
[作者]
牟燕 冯飞
【目的】土地利用/覆盖变化（LUCC）是影响区域生态系统服务价值的重要因素，结合可持续发展框架分析土地利用演变对生态系统服务价值（ESV）的影响，有助于对区域生态文明建设提供科学参考。【方法】利用北京市2010和2020年的土地利用现状图，通过Markov-CLUE-S耦合模型模拟出2030年3种发展情景下的土地利用格局，结合可持续发展目标15(SDG 15）指标讨论土地利用变化对ESV总量的影响。【结果】（1)2010-2020年北京市土地利用变化总体呈耕地、草地和水域面积缩减，林地和建筑用地扩张的格局。2020-2030年，自然发展情景（NIS）下各地类变化趋势较2010-2020年幅度有所减缓；生态保护情景（EPS）下林地和水域面积较2020年涨幅分别为4.96%和14.26%；耕地保护情景（CPS）下耕地缩减和城市扩张情况得到有效遏制；（2)2010年、2020年和2030年（NIS、EPS、CPS）的ESV总量分别为418.4×10~8、409.9×10~8、403.6×10~8、432.4×10~8和407.0×10~8元。对于各土地类型，林地、水域和耕地占ESV总量的90%以上，建筑用地侵占和水域恢复分别为ESV损失和增益的主要原因；（3)2020-2030年，北京市森林覆盖率呈增长变化。3种情景下退化土地比例大小为NIS>EPS>CPS，造成的ESV损失量为3.8×10~8、4.1×10~8和8.1×10~8元。【结论】水体、耕地和建筑用地是北京市土地利用变化的主要类型，三者间的转换也是ESV总量浮动的关键原因。在未来土地利用规划中，应综合考量生态保护和耕地保护措施，以期达到区域生态系统服务价值最大化和可持续发展目标实现。
[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] 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] 城市发展研究
[作者]
詹芳芷 田思月 刘志成
北京市第二道绿隔规划是引导北京市平原区绿色空间发展的前瞻性规划，对绿化隔离地区乃至整个平原区绿色空间体系的构建和景观格局的塑造具有积极的指导作用。基于总体规划和第二道绿隔建设规划的规划方针与政策指引，本研究构建了三种政策导向下的多情景对比模式：其中，以总体规划中围绕绿隔规划的可持续情景作为主要研究情景，以传统规划下的基准情景作为基础对照情景，以经济快速发展作为核心衡量标准而进行规划的情景作为极端对照情景；定量分析了第二道绿隔规划特征性地段和平原区绿色空间的土地利用面积变化与景观格局特征，构建起了从中观尺度地段到宏观尺度区域的“分—总”研究模式，为未来二道绿隔规划的深化提供科学依据。
[期刊] 经济地理
[作者]
张荣天 焦华富
以镇江市为例,运用动态度模型、转移矩阵分析1994—2012年土地利用格局的演变特征,并设定情景方案利用改进的CLUE-S模型对区域未来演变趋势进行模拟预测。结果表明:1994年以来镇江市土地利用呈现出"缓慢提升—快速上升—稳步下降"动态演变特征;土地利用类型转移主要表现为耕地向建设用地、林地和其他农用地向园地景观类型的转化;改进的CLUE-S模型在300m×300m尺度上最佳,耕地保护情景下,限制区内基本农田用途转化,制约了建设用地的适度扩张,预计到2030年耕地比重增加4.35%,主要分布在镇东平原区;经济发展情景下,建设用地空间扩张最为显著,预计到2030年面积增加15.26%,主要侵占各建成区周边大量耕地;生态保护情景下,预计到2030年林地、水域等生态保护用地面积增加,主要分布在镇西丘陵区。分情景的模拟方案为区域土地利用调整与优化提供科学依据。
关键词：
土地利用 格局演变 情景模拟 镇江市
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李鹏辉 张占录
为探究区域生态保护和优化城市布局支撑路径，以北京市行政中心迁移为背景，基于2009—2017年通州区土地利用调查和自然、社会经济数据，利用Dyna-CLUE模型模拟通州区2035年不同情景下的土地利用空间分布。结果显示：1)2017年模拟结果显示Kappa系数为0.95，表明模拟结果与真实几乎完全一致，可以应用于情景模拟；2）自然增长情景主要变化特征为耕地、园地（草地）和水域转向建设用地，生态保护情景下变化最为明显的是耕地、园地（草地）和设施农用地转向林地，而政府规划情景为园地（草地）和设施农用地转向林地；3）相较于自然增长和政府规划情景，生态保护情景加强了林地保护，抑制了建设用地的增长；相较于自然增长情景，政府规划情景强调了耕地保护，抑制了建设用地的增长。从空间上看，区别主要在于东南部的漷县镇以及北部的宋庄镇。根据研究结果提出以下政策建议：1）耕地保护需要关注城市副中心边缘地区和通州区东部乡镇；2）园地（草地）保护需要聚焦于通州区北部的宋庄镇和东部的西集镇；3）新增林地规划可以重点关注通州区东南的漷县镇、中部的张家湾镇以及北部的宋庄镇，而水域规划可以着重于通州区城区周边乡镇以及东南的漷县镇。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
陈宇 单玉红 陈银蓉
碳氧平衡法可通过比较人类活动引起的释碳耗氧量与生态用地的固碳释氧能力之间的平衡关系来测算碳氧平衡标准下生态用地需求量。以武汉市为例，遵循＂环境友好、资源节约＂的两型社会建设原则构建了土地利用综合效益最优的多目标函数，以２０１３年为基期年且２０２０年为目标年，探索了碳氧平衡约束条件下武汉市土地利用结构的优化方向。研究结果表明：土地利用结构优化后２０２０年较２０１３年增加了４０ ９０８ｈｍ２标准生态用地，产生４３１亿元的综合效益，年固碳能力和释氧能力分别达到５３２．０３万ｔ和１ ４１８．３３万ｔ，分别占武汉市释碳耗氧量的４３．２５％和３０．２９％，能完成区域内的固碳任务且有盈余，但不能实现区域内的．．．
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
雷鸣 孔祥斌
[目的]黄淮海平原作为中国粮食的主产区,同时该区域水资源短缺问题日益加剧。如何在水资源可承载的条件下,保证粮食安全和经济发展,对黄淮海平原区土地利用结构的优化调整进行探索,具有重要意义。[方法]文章应用多元优化模型及遗传算法,在土地面积、宏观计划约束、粮食产量约束、市场约束等条件下,追求流域水资源平衡,同时保障粮食产量最大化,得到2020年黄淮海平原区土地利用结构优化方案,并通过土地转移矩阵,在2020年土地利用总体规划的约束下,依据20002010年土地利用变化路径,预测出2020年最大概率自然演化形成
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
雷鸣 孔祥斌
[目的]黄淮海平原作为中国粮食的主产区,同时该区域水资源短缺问题日益加剧。如何在水资源可承载的条件下,保证粮食安全和经济发展,对黄淮海平原区土地利用结构的优化调整进行探索,具有重要意义。[方法]文章应用多元优化模型及遗传算法,在土地面积、宏观计划约束、粮食产量约束、市场约束等条件下,追求流域水资源平衡,同时保障粮食产量最大化,得到2020年黄淮海平原区土地利用结构优化方案,并通过土地转移矩阵,在2020年土地利用总体规划的约束下,依据2000~2010年土地利用变化路径,预测出2020年最大概率自然演化形成的土地利用结构。[结果]将最优方案与自然演化进行了土地利用结构、用水结构以及粮食产出3个方面对比,最优方案的粮食产量为8464.75万t,总耗水量减少18.56亿m~3,均优于自然演化结果,证明土地利用结构优化方案具有一定的有效性。[结论]黄淮海平原区土地利用结构优化的方向是在满足社会经济发展的情况下,尽量降低高耗水强度的建设用地面积占比,减少水资源匮乏流域的耕地面积,增加水资源较丰富流域的耕地面积,以保障粮食产量,充分利用未利用面积,增加林地、水域等生态用地的面积;优化后的土地利用结构,有效缓解了地下水水位下降的趋势。
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