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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
周锐 苏海龙 王新军 李月辉 胡远满 张凤娥 许博涵
利用航片、IKONOS和Quickbird影像得到研究区3期(1991、2001和2009年)土地利用历史数据,运用CLUE-S模型,基于1991、2001年的土地利用数据对2009年土地利用格局进行模拟预测,并将模拟结果与2009年真实土地利用数据进行比较。类型水平上,选择ROC曲线统计和偏离度指数分别对各地类的Logistic回归拟合精度和CLUE-S模型模拟精度进行评价;景观水平上,采用景观指数和Kappa指数系列方法,从综合预测能力、景观格局、数量和空间位置等方面对CLUE-S模型的模拟精度进行全面评估。结果表明:①CLUE-S模型对各土地利用类型的模拟精度均较高,各地类的Logist...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
蔡玉梅,刘彦随,宇振荣,Peter H.Verburg
土地利用变化的空间模拟是进行土地利用情景分析的重要基础。本文在介绍了国际上常用的细胞自控模型(CA)、土地利用变化及效应模型(CLUE)的基础上,重点分析了小尺度土地利用变化及效应模型(CLUE-S)的方法,并以邯郸地区为例进行了案例研究。认为CLUE-S模型采取经验模型的方法,通过建立土地利用空间分配和驱动因子之间的统计关系模拟近期土地利用变化的情景。同时也考虑了不同土地利用方式之间的竞争关系,因此可以较好地模拟小尺度地区的近期土地利用变化情景;考虑到短期或近期土地利用变化的因子主要与人类的社会经济活动有关,而社会经济因子的空间化尚存在一定难度。因此,突破这一瓶颈成为CLUE-S模型发展和应用的关键;CLUE-S模型主要解决的是不同空间尺度上的土地利用空间分配问题,在土地生产潜力评价、土地利用规划等方面具有广阔的应用前景。
关键词：
土地利用变化 空间模拟
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
谢莹 匡鸿海 吴晶晶 程玉丝
以重庆市渝北区为研究区域，运用ＣＬＵＥ－Ｓ模型，结合ＬｏｇｉＳｔｉＣ回归分析，分别以２００７年和２００９年为基期，对渝北区２０１３年土地利用情况进行模拟研究，在此基础上构建了渝北区２０１３～２０２０年３种不同情景的土地利用变化模式，模拟了３种情景模式下渝北区在２０２０年的土地利用空间分布格局。结果表明：（１）两期模拟的正确率分别达到了９２．２６％和９４％，Ｋａｐｐａ系数值分别为９０．３２％和９２．５％，均取得了较好的模拟效果，说明ＣＬＵＥ－Ｓ模型适用于渝北区的土地利用空间格局变化的模拟研究，具有较好的模拟区域土地利用时空变化的能力；（２）地形、国道、省道、高速公路等主要道路、河流、城镇和村庄是．．．
[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] 自然资源学报
[作者]
张永民 赵士洞 P.H.Verburg
在对目前常用的土地利用变化模型进行调研的基础上,认为CLUE-S模型是众多模型中适用于区域土地利用变化研究的一种较好的模型;它是根据系统论的观点,在深刻理解土地利用系统内土地利用变化特征(包括关联性、竞争性、稳定性以及等级性等)的基础上构建而成,具有同步模拟不同土地利用变化的能力。论文以奈曼旗为例,根据1985年的空间图形数据,结合道路、居民点、城镇、水域的分布、以及地形和土壤等驱动因素,对其2000年的土地利用变化格局进行模拟;并用2000年的土地利用现状图对模拟结果进行检验。结果显示,在基本单元(500m×500m栅格)的水平上,模拟的正确率为85%,Kappa指数值是0.80。说明CLU...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
索俊锋 赵军
基于1993、2004年两期土地利用数据和1∶250 000DEM,运用GIS技术,通过Logistic逐步回归分析,在地形、高程、水系、道路交通、城镇和居民点等多种自然和社会经济因素中,筛选出不同时期对千岛湖镇主要土地利用类型空间分布及其变化具有决定作用的驱动因子,并对所得结果进行ROC检验,同时生成相应的土地利用空间分布概率适宜图,然后采用CLUE-S模型,对其2004年的土地利用变化格局进行模拟;并用2004年的土地利用现状图对模拟结果进行检验,结果显示,在基本单元(90 m×90 m栅格)的水平上,模拟的正确率为84.71%,Kappa值达到了0.825。在此基础上,针对两种政策情景,...
[期刊] 资源科学
[作者]
周锐 苏海龙 王新军 李月辉 胡远满 许博涵
基于高分辨率遥感影像解译得到江苏省常熟市辛庄镇4期土地利用历史数据,首先对CLUE-S模型的预测精度进行验证,然后利用CLUE-S模型和Markov模型相结合的方法对研究区未来土地利用变化进行3种不同情景的模拟预测,并系统分析了各情景下土地利用变化的时空特征。结果表明,CLUE-S模型在乡镇小尺度的土地利用变化模拟预测效果较好,精度较高。各情景下,建设用地的快速增长仍将在未来的土地利用变化中占据主导地位,且均以消耗大量的水田为代价,河流密布、交通便捷和经济发达的区域将是未来耕地非农化的"热点"区域。生态保护情景和基本农田保护情景对未来土地利用变化的调控效果较好,林地、水体、水田和旱地受到了更好...
[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]
田义超 任志远
本文以2000年的TM遥感影像解译数据以及水文水资源数据为基础,综合运用Binary Logistic、CLUE-S模型以及SPSS19.0统计分析软件,测评了咸阳黄土台塬区水土资源在数量和空间上的配置,并在此基础上模拟了咸阳台塬区未来土地利用变化的图谱。分析发现:①从水土数量优化配置的结果可知,耕地、草地、水域及未利用地面积减少,而林地和建设用地面积则有增加的趋势;②从面向生态的角度出发,黄土台塬区的水土优化配置结果反映了台塬区土地生态系统的生态价值和经济效益,台塬区的生态效益由2000年的1.5313亿元增加到2020年的1.5445亿元;而台塬区的土地经济收益则由2000年的68.4901亿元增加到2020年的71.9021亿元;③从水土空间优化配置的结果可以看出,咸阳台塬区建设用地在过去10年以及未来10年变化极为明显,建设用地主要在原有建设用地周边进行拓展,其中,建设用地变化最为明显的区域主要集中在咸阳市的秦都区以及三原县。
[期刊] 经济地理
[作者]
李鑫 马晓冬 肖长江 欧名豪
首先根据区域土地利用现状特点及布局调整可行性,对现状布局不合理之处进行调整,形成土地利用现状优化布局;其次利用CLUE-S模型的全局空间模拟能力,以Logistic回归方式提取不同用地类型的优化分布规则,以此为据推演目标年区域土地利用优化布局。结果表明:全局土地利用类型空间优化的复杂性在于不同用地类型对同一空间单元有竞争关系;CLUE-S模型的空间配置原理可用于全局土地利用布局优化;2020年扬州土地利用优化布局中,城镇工矿用地主要向市区西北扩张,同时仪征市区北部及宝应县北部亦有明显分布,园地与林地主要分布在西南丘陵区、市区以北的邵伯湖周围与以南的长江岸堤,农村居民点经布局优化后主要分布在城镇周围与交通较便捷地区。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
戴声佩 张勃
由于传统的土地利用空间统计分析问题中存在固有的空间自相关效应,进而影响到不同土地利用类型空间分布概率模拟的精度。研究在CLUE-S模型中传统的二值Logistics回归的基础之上引入了空间自相关因子形成Autologistic回归模型,并将其用于区域土地利用情景模拟。结果表明:(1)考虑了土地利用类型空间自相关性的Autologistic回归模型在模拟土地利用空间格局时能更好地反映真实土地利用分布格局。耕地、林地、草地、水域及未利用地的空间格局拟合优度ROC值分别从0.914、0.820、0.697、0.635和0.798提高到0.924、0.892、0.766、0.716和0.835;(2)...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
田多松 傅碧天 吕永鹏 杨凯 车越
土地利用／土地覆被变化改变土壤呼吸条件，进而对土壤有机碳储量变化产生影响，而土壤有机碳储量则是影响农业可持续发展和全球碳平衡领域的重要因素。以上海市崇明岛为例，运用系统动力学模型（ＳｙＳｔｅｍ ＤｙｎａｍｉｃＳ ｍｏＤｅｌ）预测２０２０、２０３０年土地利用需求变化，结合ｃｌＵｅ－Ｓ模型（ｃｏｎｖｅｒＳｉｏｎ ｏｆ ｌａｎＤ ＵＳｅ ａｎＤ ｉｔＳ ｅｆｆｅｃｔＳ ａｔ Ｓｍａｌｌ ｒｅｇｉｏｎ ｅｘｔｅｎｔ ｍｏＤｅｌ）得出各种用地类型的空间分布，并引用碳密度法估算三种发展幕景下土地利用变化对土壤有机碳储量的影响。结果表明：２０３０年三种发展幕景土壤有机碳储量分别为：低速发展幕景为３ ０９３．．．．
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
蒲雯 张超 王淑华 杨建宇 桑玲玲
为向村镇土地利用规划和管理提供合理决策依据,开展村镇土地利用空间格局变化进行模拟研究。在元胞自动机模型基础上,引入马尔科夫模型和多标准评价方法,构建元胞转移数量规则及空间位置规则,从自然环境、社会经济与政策等3方面分析土地利用影响因子,构造元胞自动机复合模型;选取北京市房山区为研究区,以村镇为单元对其土地利用空间格局进行模拟。结果显示:房山区的耕地、林地面积不断减少,建设用地占用农用地现象突出;人口集中、农业资源丰富的平原区各村镇土地利用变化明显。研究表明,多标准评价方法使元胞转移空间位置有规律可循,并有效避免模拟结果中大量错误斑点的产生;以村镇为单元进行分析,模拟的结果更加精细和合理。
[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] 地理科学进展
[作者]
吴健生 冯喆 高阳 黄秀兰 刘洪萌 黄力
土地利用变化是景观生态学重要的研究领域,通过模型模拟土地利用变化趋势是该领域的主要研究内容之一。CLUE-S模型可以全面考虑自然和人文因子,通过迭代方法综合空间分析和非空间分析,较好地模拟小尺度范围内土地利用变化情景,具有综合性、开放性、空间性、竞争效率性等特点,已经在国内外多个地区的土地利用变化研究中得到广泛应用,形成了较为成熟的研究方法。本文概括了CLUE-S模型在LUCC、环境效应和政策效应3方面的应用,从驱动因子选择、土地需求计算探讨了CLUE-S模型的改进和修正,总结出CLUE-S模型当前发展方向是提高预测精度和扩展模型应用,并指出与其他模型的耦合、模型的均衡假设和土地利用变化的过程效应是CLUE-S模型的下一步研究方向。
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