土地利用变化动态模型研究

介绍目前较常用的动态模型--Markov和Celluar Automata模型及其在土地利用变化研究中的应用;着重分析了基于Markov_CA的土地利用变化动态模型,并利用两期TM数据进行Markov_CA模型应用试验研究.结果表明:Markov_CA模型可以克服马尔可夫分析本身固有的问题--没有考虑每种土地利用类型的空间分布,而CA恰好能弥补Markov模型的不足;同时Markov_CA模型也发挥了CA和Markov模型的优点,使得它能更好地对土地利用变化进行模拟和预测.     

元胞自动机（CA）模型在土地利用领域的研究综述

通过模型对区域土地利用/覆盖变化（LUCC）进行分析已经成为了当前全球的研究主要内容之一。元胞自动机（CA）模型是一种通过定义局部的简单的计算规则来模拟和表示整个系统中复杂现象的时空动态模型,其＂自下而上＂的研究思路,强大的复杂计算功能及高度动态,使得它在模拟空间复杂系统的时空动态演变方面具有很强的能力。CA模型通过与其他模型相结合,在综合考虑各种限制因素和转换规则的前提下,通过反复迭代综合空间分析与非空间分析,模拟土地利用变化情景,在国内外已经形成了较为成熟的研究模型。本文首先提出了CA模型在土地利用变化中应用的背景及其特点;然后,分析了CA模型的构成原理以及在国内外的应用进展与现状;最后,详细阐述了CA模型在土地利用变化中的发展趋势及今后研究工作中应注意的问题。     

基于Markov-CA的土地利用变化预测研究

综合集成土地利用变化模型,提出基于Markov（马尔柯夫）模型和CA（元胞自动机）模型土地利用变化预测模式并对其进行实证研究。研究结果是：从1987年到2013年,皇甫川流域土地利用格局变化的总体态势是：城镇用地、林地、耕地和灌丛的面积逐渐增加,其增加速率依次减小;水体、草地、沙地和裸砒砂岩面积逐渐减小,其中水体缩减的幅度最大。     

基于 CA 模型的土地利用变化研究

土地利用变化趋势及驱动力分析研究是目前全球变化研究的热点问题之一,如何合理并准确地模拟预测出土地利用变化的趋势是研究的核心。土地利用动态变化十分复杂,传统的GIS模型能很好地解决部分空间相关问题,但对复杂的时空动态变化地理现象却难以模拟。元胞自动机（ CA ）是“自下而上”的动态模拟建模框架,其时间、空间、状态都离散,是一种空间相互作用和时间因果关系都为局部的网格动力学模型,具有模拟复杂系统时空演化过程的能力。 CA模型的这些特点在土地利用演化的模拟方面较为合适,集成于GIS下的CA模型将会改善CA的模拟环境,使模拟分析的结果更加准确。     

宁镇扬丘陵区土地利用景观格局演变与模拟

针对CA模型不能长期预测和Markov模型不能反映空间格局变化的不足,本文运用CA-Markov耦合模型,结合动态度模型、景观格局指数及PCA法,定量揭示宁镇扬丘陵区镇江市的土地利用景观格局演变特征、驱动机制及变化趋势,为区域土地利用规划及调整提供参考。结果表明:镇江市土地利用景观格局时空演变愈加复杂;人口增长、经济发展、城镇化及农业技术进步是土地利用景观格局演变的主要驱动力;到2030年镇江市城区周边建设用地将增加25.58%,而耕地、林地等景观类型将不断锐减。     

基于Markov-CA的土地利用/土地覆盖变化动态模型研究

分析了基于Markov-CA的土地利用/土地覆盖变化动态模型,并利用两期TM数据进行了Markov-CA模型应用试验研究.     

多源遥感数据结合的土地利用变化研究

针对多源遥感数据结合监测土地利用变化,本文以辽宁省盘锦市2005和2015年的TM和Landsat-8影像为实验数据,对该地区土地利用变化情况进行深入研究和探讨,重点分析了该研究区域的土地数据处理与分类、土地利用变化幅度模型、单一土地动态变化模型、综合土地动态变化模型、土地利用程度指数等,并分析了研究区域的转移矩阵及动态分析。结果表明:利用多源遥感影像处理,能够很好地总结和分析土地利用变化情况,使研究区域各项指标变化情况得到准确统计。     

小尺度土地利用变化模型在岩溶山区的应用

针对当前土地利用模拟技术在岩溶地区应用较少的现状,该文提出了利用CLUE-S模型对岩溶地区土地利用变化进行模拟。此模型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,具有综合性、开放性、空间性、竞争效率性等特点。研究结果表明:该模型不仅能够准确地反映未来研究区土地利用变化趋势,而且能较好地筛选影响未来土地利用变化主要影响因子,进行不同情景土地利用变化模拟,对岩溶地区土地利用规划和管理具有参考价值。     

集成GIS的元胞自动机在城市扩展模拟中的应用

元胞自动机CA(Cellular Automata)是一种"自下而上"的动态模拟模型,具有模拟城市复杂系统时空演化过程的能力。CA和GIS的集成使二者在时空建模方面相互补充,能使CA模拟结果可视化显示。这里以郑州市为例,设计了城市CA模型,借助VB 6.0和MapX 5.0建立了一个与GIS无缝集成的2维CA模拟系统,并结合郑州市2005~2007年遥感影像图和土地利用图,对郑东新区进行了模拟,取得较好的效果。     

基于遥感与GIS技术的土地利用时空特征研究

为了研究土地利用、土地覆盖的时空变化，本文在遥感技术与GIS技术的支持下，对土地利用的的时间动态特征和空间动态特征进行了定量分析。具体表现为通过数学建模，以湖北省为例，对湖北省近五年来的土地利用类型、土地利用程度、耕地状况、森林植被覆盖、城市扩展、水域湖泊状况等时空特征进行了动态分析，同时对湖北省土地利用变化的驱动机制进行了分析，为定性定量研究我国的土地利用、土地覆盖的时空演变提供了一种思路与方法。     

集成GIS的元胞自动机在城市扩展模拟中的应用

元胞自动机CA(Cellular Automata)是一种"自下而上"的动态模拟模型,具有模拟城市复杂系统时空演化过程的能力.CA和GIS的集成使二者在时空建模方面相互补充,能使CA模拟结果可视化显示.这里以郑州市为例,设计了城市CA模型,借助VB 6.0和MapX 5.0建立了一个与GIS无缝集成的2维CA模拟系统,并结合郑州市2005～2007年遥感影像图和土地利用图,对郑东新区进行了模拟,取得较好的效果.     

土地利用动态度以向模型及其在武汉郊县的应用

土地利用动态是描述单一地类动态变化时采用的模型。事实上，土地利用数量净变化是土地利用双向变化的结果。为此，作者提出双向动态度模型，并以武汉市江夏为例，探讨了结合工地利用动态度使用双向模型的优越性。     

GeoSOS在城市扩展中的应用

城市扩展是一个复杂的时空转换过程,元胞自动机(CA)是一种时空离散、状态简洁,利用简单的局部规则来模拟复杂系统时空演化过程的格网动力模型,CA在城市增长、扩展和土地利用演化的模拟等方面有着巨大的优势。本文基于Geo SOS for Arc GIS平台,分别利用Logistic-CA、ANN-CA和DT-CA这3种模型对长春市主城区1995—2005年、2005—2015年的城市扩展情况进行了模拟,结果表明Logistic-CA、DT-CA两种模型更适用于研究单一土地利用类型的模拟,ANN-CA更适用于涉及多种土地利用类型转换的模拟。而后,利用综合表现最佳的DT-CA模型对长春市主城区2015—2025年的城市扩展进行预测,模拟结果可为相关部门对土地规划的宏观决策提供一定的参考和数据支持。     

绵阳市涪城区近十年土地利用动态监测及分析

近年来绵阳市土地利用变化现象表现十分明显,但缺乏比较深入的研究。本文根据绵阳市涪城区2000年和2010年的土地利用变化动态监测数据,利用CA-Markov模型对2020年的土地利用空间格局进行预测,并对引起该区土地利用变化的驱动力进行分析。     

土地利用变化对植被净初级生产力影响研究

针对土地利用变化对植被净初级生产力(NPP)影响尚不明确的问题，该文利用MODIS、MERRA-2和Globeland 30地表覆盖等数据，基于CASA模型估算京津冀地区2000-2020年NPP,从土地利用类型面积和景观格局两方面共同探讨土地利用变化对区域NPP变化的影响。结果表明：耕地面积减小，但NPP增加，森林、草地面积增加，NPP相应增长，2000—2010年、2010—2020年植被土地利用类型面积变化对NPP变化的贡献率分别为18%、34%;景观异质性、破碎程度和连通性变化对NPP变化的影响呈增强趋势；2000—2010年，景观破碎化程度、聚集度、连通性以及森林和草地面积变化对NPP变化影响较强；2010—2020年，景观异质性以及森林和草地面积变化对NPP变化影响起主导作用。成果可为优化京津冀地区土地利用结构、提升区域固碳能力提供数据支撑。     

南昌市城区土地利用变化时空特征分析

在遥感技术与GIS挂术的支持下,对南昌市城区15年来土地利用的时间动态特征和空间动态特征进行了定量分析。具体表现为通过数学建模,利用土地利用动态度模型、土地利用开发度模型、土地利用耗减度模型等对土地利用时空特征进行了分析。研究结果表明:南昌市城区的土地利用格局分布越来越均匀,斑块间的面积差异在逐渐缩小,某一土地利用类型占优势的状况逐渐减小,土地利用受人类影响程度越来越大。而且还揭示出土地利用类型中除耕地面积大量减少、建设用地面积大量增加外,其他土地利用类型均有不同程度的变化。     

InVEST模型的藏东南地区1990—2020年碳储量时空格局及演化研究

针对多维度土地利用变化对生态系统碳储量的影响关系，该文基于1990—2020年藏东南地区土地利用数据，利用InVEST模型估算藏东南地区碳储量及其空间分布特征，并分析土地利用变化对碳储量变化的影响。结果表明，藏东南地区土地利用类型以草地(占比46%)和林地(占比37%)为主；近30年藏东南地区碳储量整体呈现波动增加趋势，共增加1.39%,林地、草地和永久冰川及积雪土地利用类型的转化是藏东南地区碳储量时空演变的主要贡献者。林地增加是碳储量增加的主要原因，藏东南地区适宜林地生长的区位为中海拔缓坡中坡且地形位指数在0.02～1.25区域。此研究可为提升区域碳汇能力，进行合理生态修复提供参考。     

都江堰土地利用变化动态监测研究

以都江堰市为例,利用1994年、2007年、2008年3期陆地资源卫星Landsat TM影像数据,结合RS和GIS技术对都江堰市14 a的土地利用变化情况进行动态监测与分析研究,并利用马尔可夫模型预测了都江堰市未来65 a土地利用变化的趋势,最后针对该地区土地利用中存在的问题提出了相应的合理化措施。     

自动提取土地利用变化信息后处理方法的研究

 研究目的是对计算机自动提取的土地利用变化信息进行后处理，以提高信息提取精度； 研究方法是模板判断法，该方法有效 地改善了单像元判断的效果，提高了变化信息的提取精度，可以应用于土地利用动态遥感监测。     

近20年哈尔滨市呼兰区土地利用覆盖变化及驱动分析

本文基于哈尔滨市呼兰区1998—2018年Landsat TM影像数据和社会经济数据,通过ENVI、ArcMap等软件,采用监督分类、土地利用变化模型、典型相关分析法等方法,科学系统地分析了1998—2010、2010—2018、1998—2018年3个不同时段的土地利用覆盖变化特征,并对土地利用覆盖变化驱动因素进行了分析。结果表明,哈尔滨市呼兰区20年间呈居民地和水域面积增加、耕地变化不大、林草不断减少的土地利用覆盖变化格局,且前8年的变化速度和幅度大于后12年。该区土地利用覆盖变化的影响因素包括自然环境因素、社会经济因素及人口因素。