基于Dyna-CLUE模型的滇池流域土地利用情景设计与模拟

以滇池流域为研究对象,基于1999年、2002年两期TM遥感解译数据和区域自然与社会经济数据,应用Dyna-CLUE模型模拟2008年滇池土地利用空间分布。结合滇池流域土地利用变化趋势与退耕还林政策,设定了三种土地需求情景,模拟2022年区域土地利用空间分布情况。研究结果表明：① 两期模拟结果Kappa系数分别为0.6814与0.7124,具有高度的一致性,表明Dyna-CLUE模型在滇池流域有较强的适用性。② 三种情景的模拟结果显示,至2022年流域内未利用地、耕地显著减少,建设用地、林地显著增加,水域与草地相对变化较小,因加大退耕还林政策实施力度,三种情景中,位于官渡区、呈贡区、嵩明县及晋宁县的耕地与林地呈现不同的变化情况。③ 滇池流域建设用地扩张,增加了滇池非点源污染负荷。不合理的土地利用布局,将会恶化滇池水质,加剧水环境压力。研究结果可为未来滇池流域土地利用合理规划与非点源污染控制提供参考依据和决策支持。     

基于多智能体的土地利用模拟与规划模型

利用多智能体和元胞自动机对城市土地资源的可持续利用进行了规划。根据环境经济学资源分配原理和可持续发展理论,提出结合多智能体及元胞自动机的微观规划模型,在时间和空间上合理分配及规划城市土地资源的利用,以避免浪费不可再生的土地资源。该模型由相互作用的多智能体层、元胞自动机层和环境因素层组成,可方便地探索不同土地利用政策下城市土地利用发展情景,能够为城市规划提供有用的决策依据。以广州市海珠区为实验区,在可持续发展为前提的规划下,模拟了1995-2010年的城市扩展的动态变化,并讨论了在不同规划情景下城市土地资源的利用效率及合理性。     

城市居住空间扩张的多主体模拟模型研究

借助GIS技术,本文构建了包含微观智能主体和环境主体的城市居住空间演化的多主体模型,旨在探讨城市居住空间增长的过程中市场机制和计划机制之间的相互作用和消长规律。模型分析总结了城市居住空间增长过程中城市居民、住宅开发商和城市政府的目标函数,认为城市空间扩张形态和土地集约利用水平主要取决于土地市场发育状态的不同阶段及城市政府的土地利用决策。通过调整城市政府主体的土地利用和环境政策设定了城市居住空间扩张的紧凑型、松散型和适度型3种情景类型,以ArcGIS和VC为运行环境实现情景模型,为城市政府的土地利用规划政策提供事前指导。以武汉市的洪山和武昌两区为实验区,分别模拟了基于3种规定情景下1998-2008年期间的居住空间演化情况,并与实验区居住空间的实际演化情况进行了形态、土地利用结构变化和土地利用社会效用的概略对比分析,结论为实验区1998-2008年的居住空间扩张基本属于适度型,但尚需要加强城市的内城市化。     

基于CLUE-S和Markov复合模型的土地利用情景模拟研究——以江苏省环太湖地区为例

基于江苏省环太湖地区1990、2000年TM影像和2005年中巴卫星遥感影像,综合集成区域DEM、交通图和居民点分布图等,充分利用CIUE-S模型空间模拟特长和Markov模型数量预测优势,应用CLUE-S和Markov复合模型及GIS分析技术分别对现有土地转移速率发展和根据规划约束对转移概率进行调整的严格保护耕地的土地利用变化情景进行时空模拟,揭示不同情景下的土地利用格局变化.通过模拟得知,江苏省环太湖地区今后确需控制建设用地总量,提高节约集约用地水平,最严格地保护水田等优质耕地.     

巫山县近30a来土地利用动态变化及过程

用MSS底片和TM图像作为数据源,通过扫描成像、假彩色合成和空间配准以形成彩色遥感图像。RS和GIS相结合,从卫星图像解译出土地资源利用类型,利用ARC/INFO进行自动统计,并输出各类土地面积,对巫山县近30a来土地利用动态变化进行研究。得出巫山县30a的土地利用变化和环境变化规律,并对造成这种变化的驱动力进行探讨和分析。为今后更加合理地利用土地和相关土地政策的制定提供了决策支持。     

基于CLUE_S模型的矿区土地利用变化情景模拟——以徐州市贾汪矿区为例

以徐州市贾汪矿区1986、1996、2006和2016年4期遥感影像为数据源,基于CLUE-S模型,在传统Logistics回归模型的基础上引入空间自相关因子形成Autologistic回归模型,选取政策、自然环境、社会经济和空间约束等因素,对贾汪矿区2016年土地利用空间分布格局进行模拟以检验精度。在此基础上对研究区2026年趋势发展、经济发展和生态保护3种情景下的土地利用空间分布格局进行了模拟。结果表明：1）Autologistic回归模型在土地利用情景模拟过程中能够更好地反映真实的土地利用格局;2）研究区2016－2026年不同情景下,建设用地在3种情景下均呈现明显的增加趋势,未利用地面积持续减少,其中经济发展情景下建设用的增幅最大,生态保护用地情景下建设用地增幅最小,在生态保护情景下,林地、耕地等生态用地受到保护,建设用地的扩展速度被抑制。 关键词：土地利用变化;CLUE-S模型;Autologistic回归模型;情景模拟;贾汪矿区     

基于神经网络CA的兰州城市土地利用变化情景模拟

利用遥感和GIS技术获取兰州市1995-2005年土地利用、城市地价和城市规划等空间数据;基于Matlab7.2耦合GIS、人工神经网络和元胞自动机,对黎夏的ANN-CA模型进行扩展,模拟兰州市土地利用变化趋势。该模型综合考虑了影响城市土地利用变化的自然、经济和政策3个层面17个空间变量,并设计了5种不同阈值和随机扰动参数组合,进行校准和情景预测。研究表明:改进的模型精度较高,第3种参数组合预测最接近兰州市未来土地利用变化趋势:2005-2015年兰州市土地利用变化主要以居住、工业和道路用地增长为主,分别为17.8%、2.1%和1.2%;商业、仓储和政府社团用地增长较少,分别为0.6%、0.6%和0.5%。     

政府规划约束下的城市空间增长多智能体模拟模型

构建政府规划约束下的包含多种类型智能体和环境因素的城市空间增长多智能体模拟模型,通过居民、开发商和政府三类智能体之间以及智能体与环境之间的相互作用模拟了城市空间增长情况。模型将城市建设用地规划区纳入政府的土地利用政策,探讨了政府规划因素对城市建设用地增长的影响,并根据土地集约利用的原则对模拟结果进行了优化。在Repast和ArcGIS的实验环境下,以南京市中心城区(长江以南)为研究区设置了四组土地利用情景,模拟了2001-2007年研究区的城市建设用地增长情况,对比不同情景下模型的模拟精度,说明正确合理的政府规划引导对城市空间增长的重要作用以及对模拟结果进行优化的必要性。该模型有助于揭示城市空间增长机制,为政府宏观调控政策和规划制定提供参考。     

龙川江流域土地利用格局变化与趋势预测研究

以龙川江流域为研究对象,在遥感和GIS技术的支持下,应用1988年与1999年两期TM遥感影像解译制图,编制两期土地利用现状图。在ARC/INFO下,建立空间信息库,进行叠加分析,获取该流域土地利用类型动态转移数据矩阵,揭示该流域11年来土地利用空间分布规律及其变化特征。同时,应用Markov链模型对未来土地利用格局趋势进行预测分析,得出有林地、水域、水田、居民地在逐年增加,旱地、荒草地、灌木林逐年减少的结论,从而为调控该流域土地利用结构和方式,改善其生态环境状况提供依据。     

西部干旱区土地资源动态评价理论与技术方法探讨

土地资源的生态化管护成为土地资源可持续利用的主要目标。从土地评价发展历史出发,利用土地资源学理论,界定了土地生态系统管理的含义是将人与社会的可持续发展作为土地生态系统发展的最终目标,充分发挥不同利益团体的协调能力,由政策、协议和实践来实施的土地资源多功能结构的生态管护。采用景观生态学理论和方法建立了土地资源的动态评价分析方法,注重空间格局与多生态过程。在信息技术支持下建立了土地资源动态评价技术路线,并以干旱区为例进行了3S指标体系的初建。该动态评价方法充分利用较为方便和经济的遥感历史时序信息为土地生态系统监测评价服务。     

基于SoftGIS的土地利用地域性认同测度研究——以荷兰为例

在剖析地域性认同双重内涵及其与土地利用关系的基础上,结合SoftGIS技术,研究构建土地利用地域性认同测度方法,并以荷兰为例进行实证分析。数据分析显示,传统GIS数据可与土地利用认知数据相融合,基于核密度修正法构建的土地利用地域性认同指数可测度地域性认同的空间差异,应用于土地利用评价或规划决策。结论表明,测度平台在问卷设计和调查空间尺度上具有灵活性,数据收集快捷,通过平台的高清卫星地图定位,调查对象可反馈空间准确、情景真实的土地利用地域性认同信息。     

西部干旱区土地资源动态评价理论与技术方法探讨

土地资源的生态化管护成为土地资源可持续利用的主要目标，从土地评价发展历史出发，利用土地资源学理论，界定了土地生态系统管理的含义是将人与社会的可持续发展作为土地生态系统发展的最终目标，充分发挥不同利益团体的协调能力，由政策，协议和初中来实现的土地资源多功能结构的生态管护，采用景观生态学理论和方法建立了土地资源的动态评价分析方法，注重空间格局与多生态过程，在信息技术支持下建立了土地资源动态评价技术路线，并以干旱区为例进行了3S指标体系的初建。该动态评价方法充分利用较为方便和经济的遥感历史时序信息为土地生态系统监测评价服务。     

基于遥感和GIS一体化技术的三峡库区土地利用变化研究

采用遥感和GIS一体化技术，即以遥感实时数据为基础，以GIS技术为手段，对三峡库区15年（1986-2000年）的土地利用变化状况做了研究和分析，旨在为当地政府或管理部门提供土地资源合理开发、利用和正确管理的理论依据和科学方法，同时也为山区土地利用时空变化研究提供方法借鉴。     

乡镇尺度绿洲土地利用空间格局动态模拟与分析

以新疆三工河流域为研究区,根据历史土地利用变化过程及其主要人文驱动因素——人口、经济、技术和市场,设计参考模式、经济模式和生态模式3种社会经济发展模式模拟未来土地利用数量需求情景,采用CLUE-S模型分别模拟了地方区、兵团区未来土地利用空间格局的演变过程。模拟结果显示：地方区与兵团区Logistic回归的ROC系数均大于0.7,在40 m×40 m栅格粒度除地方区1998年Kappa系数为0.75外,其余均大于0.8,说明CLUE-S模型能够有效模拟干旱区乡镇尺度绿洲的土地利用变化过程,其计算的土地利用空间发生概率是合理的,不同需求情景下的空间动态模拟结果有效性好,可作为区域土地资源可持续利用规划决策的参考依据。     

主体功能区划可利用土地资源指标项及其算法

测算和评价可利用土地资源(即后备适宜建设用地潜力)是开展主体功能区划的关键基础工作之一。在重点阐述主体功能区划可利用土地资源指标项涵义、功能、重要因素参数选择以及算法和技术流程的基础上,借助GIS空间分析技术,利用数字地形高程图(DEM)、2000年TM遥感影像解译土地利用图、县级行政区划图和国土部门土地利用变更数据,测算和评价了2005年我国可利用土地资源的数量和空间分布特征。研究结果表明:2005年我国可用于建设用地的可利用土地资源面积约28.54×10⁴km²,占全国陆地国土总面积的3.01％;全国人均可利用土地资源面积为0.34亩/人,其空间分布的基本特点是高值区相对集中于东北、华北北部、西北以及黄河中游地区,低值区成片集中于青藏高原和中、东部人口密集地区。     

沈阳市城市扩展与土地利用变化多情景模拟

利用基于遥感手段获取的沈阳市城市扩展与土地利用变化历史数据,对SLEUTH城市扩展模型进行校正,对未来(2005~2030年)不同管理情景下的城市扩展与土地利用变化过程进行模拟,并对其发展变化趋势和生态环境影响进行分析与比较。结果显示,在三种管理情景下,未来的沈阳市城市建设用地都将持续增加,大量的耕地资源被侵占;但不同管理情景下,城市景观格局和区域面临的景观生态风险却表现出明显差异。SLEUTH模型的模拟结果较好地反映了沈阳市不同土地利用政策、规划方案等对未来城市扩展和土地利用变化以及区域景观生态风险的潜在影响,同时也指出了当前城市增长管理政策中存在的不足之处。     

应用遥感和GIS技术进行西北地区土地资源调查

应用遥感和地理信息系统(GIS)技术开展西北地区土地资源动态调查是建立国家级基本资源遥感动态信息系统的一项基础性工作。在这项工作中,我们首先在确定土地资源分类依据和原则的基础上,建立了西北地区土地资源的分类系统;通过遥感数据一人机交互解译一矢量图编辑一地理信息系统的全数字方式,完成了90年代中期由1:10万基本数据支持的西北地区土地资源信息系统数据库的建设。     

基于LP-MCDM-CA模型的土地利用结构优化研究——以天水市为例

土地利用类型数量在地域空间上的优化配置是实现土地可持续利用,提高土地聚集效应和保持土地生态系统平衡的重要途径.针对当前土地利用优化配置模型存在的不足,构建了基于多目标线性规划与元胞自动机的土地利用优化配置模型(MCDM-CA),在定义邻域规则、转换规则和土地适宜性评价的基础上,开展了基于经济效益、生态效益最大化的土地利用空间配置,实现了土地资源数量结构优化与空间布局优化的统一;并运用该模型对天水市土地利用结构优化进行了实证研究.研究表明,该模型兼顾到区域宏观水平上的土地利用数量结构与局部尺度上的土地利用适宜性,能够较好地同时模拟不同土地利用类型以及不同人类决策情景下的土地利用效果.本研究可为解决土地利用规划中的资源优化配置关键问题提供新的技术方法.     

青海高原东部土地利用的低碳优化模拟——以海东市为例

人类活动导致的土地利用变化及其碳效应在区域及全球碳循环研究中具有举足轻重的作用。以位于青海高原东部的海东市为研究区,在探讨土地利用碳循环系数的基础上,预测海东市2020年低碳情景下的土地利用结构,并运用CLUE-S模型模拟了海东市土地利用低碳优化空间格局,然后对比分析低碳情景与规划情景下,海东市2020年土地利用格局的差异。研究表明:1尽管低碳情景下研究区域水浇地和旱地持续减少,但相对于规划情景,优质耕地的流失量减少。2有林地稳定增加,疏林草地缓慢增加,区域固碳能力逐步提升。3建设用地适度扩张,增加幅度小于规划情景,其中城镇用地相对于规划情景碳排放减少14.03万t。低碳视角的区域土地利用结构调整与空间布局优化,为区域土地利用科学规划与管理提供决策支持。     

土地资源利用动态遥感应用研究——以武陟县詹店镇为例

大量实践证明,遥感技术是研究土地资源及其变化动态的一种科学、高效的方法。遥感信息以其宏观性、空间广泛性、实时性、同步性和可靠性为优势,在土地资源利用动态研究中发挥着独特的作用。本文以詹店镇为例,就土地资源利用动态遥感应用研究的几个技术问题谈淡我们的做法与建议。