长沙城市土地扩张模型及其应用

Although traditional urban expansion simulation models can simulate dynamic features, these models fail to address complex changes produced by different agents’ behaviors. The paper has built up a set of spatial-temporal land resource allocation rules and developed a dynamic urban expansion model based on a multi-agent system, which can simulate the interaction among different agents, such as residents, peasants, and governments. This model is applied to simulate urban expansion process taking Changsha City, in China as a study area. The results show that this model can not only reflect basic characteristics of urban expansion, but also help explain the reasons for urban expansion process and understand the effect of agents’ behavior on the expansion process, and provide insights into the causing factors behind the expansion. In addition, in contrast to simulation results with land use classification map from remote sensing images, the precision of the simulation reached over 68% with higher precision than cellular automata model according to the cell-by-cell comparison. The results suggest that the model can help to provide land use decision making support to government and urban planners.     

基于混合像元分解模型的TM6/ETM+热红外波段地表比辐射率估算

地表比辐射率是热红外遥感中的关键参数,在TM6/ETM+热红外波段地表比辐射率估算过程中亟待解决的是混合像元问题.针对该问题选取湖南省张家界永定区TM6影像,基于混合像元分解模型,综合采用散点图和PPI方法提取端元,得出研究区平均比辐射率估算值为0.988.经验证发现纯净像元比辐射率估算精度较高,估算值与实际值的偏差均小于0.003,4种不同土地利用类型的估算精度由高到低依次为水域、林地、耕地和建设用地.     

土地沙漠化动态监测的遥感与GIS一体化探讨--以龙羊峡库区为例

以龙羊峡库区为试验区,实现遥感与ＧＩＳ一体化,建立了龙羊峡库区地理信息系统,在此基础上,探讨了高寒干旱与半干旱地区土地沙漠化动态监测有关问题。研究结果表明,自１９８７￣１９９６年库区土地沙漠化日趋严重,十年来严重沙漠化土地扩大了１８９ｋｍ＾２,以每年２１ｋｍ＾２的速度扩展,土地沙漠化正过程处于强烈发展态势,库区土地沙漠化普遍发生。     

沙质荒漠化遥感监测与环境影响研究进展

荒漠化、全球变暖和生物多样性的减少是人类面临的最主要的环境问题,其中沙质荒漠化又是困扰当前人类社会最严重的环境—社会经济问题。由此,就沙质荒漠化的遥感监测及环境影响研究方面进行了评述与展望。自1977年联合国荒漠化大会以来,通过20多年的努力与研究实践,沙质荒漠化遥感监测已建立了一套以遥感目视解译为主的经验性指标体系,但目前尚未形成一个完全适应于遥感监测的指标体系;沙质荒漠化遥感监测方法从定性走向定量,从主观走向客观。但仍缺乏有效的沙质荒漠化遥感监测方法与技术路线;沙质荒漠化对全球变化的响应的研究相对薄弱,如何准确预测未来气候变化对沙质荒漠化过程的影响是值得深入开展的一项研究工作;沙质荒漠化对气候变化的影响研究多以数值摸拟为主,其中沙质荒漠化对区域气候产生根本性影响的作用机制的研究有待进一步深化;沙质荒漠化对碳循环的影响研究近年来得到重视,但沙质荒漠化对陆地生态系统碳循环的影响研究仍比较薄弱,沙质荒漠化土地土壤碳流失及固碳潜力是有待进一步研究的重要问题。     

基于SOM神经网络的城市土地覆盖遥感分类研究

土地覆盖及其变化的研究作为区域及全球环境变化研究所需的极为重要的地表参数,是遥感应用分析的主要内容之一。以往所采用的遥感分类方法主要针对侧重于土地社会属性的土地利用类型的分类研究且很难获得理想的精度。本文在非监督的自组织映射神经网络的基础上进行了一定的改进,构建了有监督的神经网络模型,以湖南省长沙市主城区的土地自然属性为侧重点,对其土地覆盖进行分类。实验结果表明:利用本文所使用的方法得到的分类结果,其总体精度和Kappa系数均高于传统的分类方法得出来的分类结果。     

面向测绘地理信息服务的测绘工程专业地理教学思考

在"十二五"测绘地理信息发展24字总体战略背景下,如何培养测绘地理信息复合型人才是当前测绘工程专业教学过程中需要思考的重要问题,也是影响我国测绘领域"十二五""监测地理国情"目标实现的重要因素。从明确测绘地理信息融合对测绘工程专业人才培养的要求入手,笔者对测绘工程专业地理教学存在问题进行了分析,并围绕教学内容优化与教学方法改革进行了探讨。     

长株潭城市群核心区域土地利用/覆盖变化驱动机制定量研究

采用Logistic回归分析法,以长株潭城市群核心区域为研究区域,结合由遥感与GIS方法得到的地形与社会空间数据,在7个空间尺度上构建建设用地、耕地、林地变化的驱动力模型,探讨土地利用/覆盖变化的尺度效应,并在最佳模拟尺度上定性定量分析区域土地利用/覆盖变化的驱动机制。结果表明:不同尺度模型的拟合优度差异明显,呈现波动变化趋势;当模拟尺度为180 m×180 m时,建设用地、耕地和林地的拟合优度均达到最高。对建设用地变化有重要影响的解释变量是到主要道路的距离、到市区环线的距离、到各级政府的距离;对耕地变化有重要影响的解释变量是高程、到市区环线的距离;对林地变化有重要影响的解释变量是到主要道路的距离、到各级政府的距离、到市区环线的距离。     

长株潭城市群核心区城镇景观空间扩张过程定量分析

城镇扩张是城镇化过程最直接的表现,定量研究与揭示城镇空间扩张模式,对理解区域城镇化过程及城镇空间规划具有重要的意义。利用景观扩张指数定量研究了长株潭城市群核心区1993-2006年城镇景观空间演化过程,揭示其城镇景观空间扩张规律。结果表明:①研究时段内,城镇用地发展经过了凌乱分散的初级发展阶段后正趋向局部紧凑和区域布局合理;②1993-2006年间,长株潭城市群核心区城镇景观扩张主要是以边缘式增长为主,但是不同的时期,景观扩张表现出相异的空间扩张模式:1993-1996年间,景观扩张方式主要是以边缘式和飞地式为主,这一阶段长株潭城市群核心区处于快速城镇化过程的初级阶段;1996-1998年城镇化过程加快,这一阶段的城镇发展显得凌乱而分散,飞地式扩张明显;1998-2001年处于快速城镇化发展的扩散阶段,以边缘式扩张为主;2001-2006年间,处于快速城镇化的聚合阶段,城镇发展主要以边缘式和填充式为主;③长株潭城市群核心区在1993-2006年间,其平均斑块扩张指数和面积加权平均斑块扩张指数都呈上升趋势,表明城镇景观扩张更趋于紧凑。     

城市土地利用空间优化配置的多智能体系统与微粒群集成优化算法

在多目标约束下,构建了应用于城市土地利用空间优化配置的多智能体系统与微粒群集成优化算法,并以长株潭城市群的核心区域为例,开展了基于该算法的城市土地利用空间优化配置应用研究。研究结果表明,集成优化算法的Agent平均适应值和运行效率分别较微粒群优化和标准遗传算法得到了大幅度提高,从而证明了算法的可行性与先进性。     

龙羊峡库区土地资源的可持续利用

黄河上游的龙羊峡水利枢纽位于青海省共和盆地 ,盆地内以高寒干旱为主要特征的气候导致这里的生物—土地系统较为脆弱。近年来 ,随着人口的增加 ,对土地的掠夺式利用日甚 ,生态环境恶化有加重的趋势。共和盆地各种环境问题集中分布于龙羊峡库区。库区内土地沙漠化、草场退化、水土流失等环境问题与当地农牧民的贫因、草场超牧、滥采滥樵相互影响 ,成一恶性循环机制 ,严重影响着龙羊峡水库的正常运营及其下游地区的安全 ,制约着龙羊峡水库周边民族地区经济的可持续发展。利用国家自然科学基金项目“龙羊峡库区环境遥感动态监测系统”中所获近十年来龙羊峡库区环境恶化的有关证据 ,用持续发展的观点 ,对龙羊峡库区土地资源的持续利用提出了一些见解 ,认为库区生态环境治理和保护是当前区内经济发展的最迫切要求 ,文章中所提的土地可持续利用原则皆围绕此而进行