基于灰色-BP神经网络的重庆市城镇建设用地规模预测

以2000～2009年重庆市城镇建设用地规模为数据源,采用灰色-BP神经网络模型对城镇建设用地规模进行预测,结果表明模型的平均误差只有0.81%,精度远高于灰色预测模型,充分说明灰色-BP神经网络模型对城镇建设用地规模的预测具有较高的拟合度及可行性。     

基于PCA-RBF神经网络的成都市建设用地需求预测

为建立“突变”增长条件下建设用地需求预测模型以利于区域土地资源的可持续利用和土地利用总体规划的 定期修编,本文提出了基于主元分析(PCA)与径向基函数(RBF)神经网络模型相结合的建设用地需求预测方法.首 先,利用灰色关联分析筛选出主要驱动因子作为输入数据;然后,利用主元分析消除其相关性,并达到降维目的; 最后,以PCA结果为输入建立建设用地需求的RBF神经网络预测模型.实例研究表明,建设用地需求PCA-RBF 神经网络预测模型具有较好的预测效果,平均绝对误差(MAE)、误差均方根(RMSE)、平均相对误差(MRE)、分 年度残差和突变点残差都较常规的多元线性回归(MLR)模型更小,更适宜在复杂非线性条件下应用.     

基于灰色序列GM(1,1)模型的阿克苏市建设用地需求预测研究

科学合理的建设用地需求预测能够为土地利用总体规划提供有力的科学依据。引入灰色系统理论,利用阿克苏市1999~2005年建设用地统计数据建立灰色序列GM(1,1)模型,对阿克苏市建设用地需求进行预测。结果表明:预测结果通过精度检验,具有有效性和实用性。     

基于长江中游城市群视角的九江与小池区域经济合作的路径研究

长江中游城市群进行区域经济合作在一定程度上可以发挥出中部地区的优势。九江和小池一江之隔,分属湖北省和江西省。近年来,九江市的发展主要面临的问题是省内的核心位置有所下降、区域的地位不高以及城市发展的用地不足,这对九江市的发展是较为不利的。而小池的生态环境良好,并且用地充足。在长江中游城市群大发展的背景下,江西和湖北两省也大力支持省际间的区域合作,共同促进区域经济的发展,实现互利共赢。本文主要基于长江中游城市群的视角,从分析小池和九江区域经济合作的条件和基础入手,探讨了小池和九江进行区域经济合作的路径。     

广东省交通用地需求预测分析

介绍了灰色-马尔可夫模型在交通用地需求预测中的应用,并在已知1996～2006年广东省交通用地的条件下,采用灰色-马尔可夫模型对广东省2007～2010年交通用地需求量进行预测,得到广东省2007～2010年的交通用需求量分别为11.89万hm2、12.19万hm2、12.49万hm2和12.81万hm2。     

锡林郭勒盟交通用地需求量预测研究

本文对锡林郭勒盟交通用地需求进行了预测研究。首先,介绍了灰色马尔可夫模型的建立,然后分析锡林郭勒盟2010年~2015年的交通用地现状,并采用灰色马尔可夫模型对锡林郭勒盟2010年~2015年交通用地需求进行分析,预测2016年~2019年交通用地量。结果表明:灰色马尔可夫模型能较好的反映未来锡林郭勒盟交通用地需求量,并能为协调当地经济发展与保护生态环境提供了科学的依据,对十三五规划期间锡林郭勒盟的交通运输建设和合理开发利用土地都具有一定的指导性作用。     

基于K-means聚类+灰色理论+BP神经网络的区域天然气长期需求预测

【目的】不同区域影响天然气需求量的因素存在差异,数据集包含的数据特征也不尽相同,同时天然气长期需求预测存在样本数据少的问题,因此较难构建各区域通用的需求预测模型。【方法】选取山东省11个地级市为研究对象,根据天然气年度消费量、GDP、人口等影响天然气需求量的主要因素,将多个地区、多时间跨度的数据作为总样本库,使用皮尔逊相关系数对样本特征进行初筛,利用K-means聚类算法对各样本数据进行聚类,选取能源消费结构相似的3个样本点,并将样本点对应的下一时间点的天然气需求量作为数据样本的新特征;同时,将灰色理论预测输出结果作为BP神经网络的输入样本,基于新的样本数据特征与BP神经网络构建组合预测模型。【结果】基于K-means聚类+灰色理论+BP神经网络的预测方法有效利用了相似能源结构的城市天然气历史需求量,并结合灰色理论预测模型在小样本数据上鲁棒性高的优点,预测得到山东省11个地级市天然气长期需求预测的平均绝对百分比误差为0.57%～6.41%。与传统的灰色理论预测模型、BP神经网络模型、K-means聚类+BP神经网络相比,新预测方法在模型误差、预测结果的稳定性方面均有明显改进。【结论】新...     

基于GM(1,1)-BP神经网络的城市耕地数量预测研究

基于灰色理论和BP神经网络建立GM(1,1)-BP神经网络组合模型,把灰色模型的时序性、无序性等优点与BP神经网络自学习、自组织的特点相结合,对耕地数量进行组合预测。结果表明,组合模型对耕地数量的变化预测精度较单一的灰色预测法有提高,与实际值有较好的拟合度,且具有简单、易用的特点。     

基于社会经济发展与资源禀赋区域分异的建设用地总量分配及分区管制研究

随着经济的快速发展,我国建设用地规模急剧扩张,实施总量控制下的区域差别化管控势在必行.从社会经济发展和资源禀赋的区域分异出发,构建基于相对资源承载力的建设用地总量分配模型,测算基期年(2010年)和规划目标年(2020年)我国31个省域单元(港澳台地区除外)建设用地合理规模,根据建设用地现状规模与合理规模的对比关系划定建设用地管控区域,并制定总量控制下区域差别化的建设用地管控政策.结果表明:(1)我国省域间经济发展阶段与资源禀赋差异较大,建设用地承载状态区域间差异明显;(2)根据建设用地现状面积与合理规模的对比关系,我国31个省域单元可划分为优先开发区、适度开发区、合理缩减区和重点缩减区;(3)根据不同区域经济发展、资源禀赋、建设用地利用特征,制定区域差别化的建设用地减量管控政策,有助于建设用地总量控制目标的实现.     

长江中游城市群区域旅游合作的动力机制

区域旅游合作是长江中游城市群的重要内容之一,本文从事物的内外2部分对其进行深入分析探讨,得出长江中游城市群区域旅游合作的动力机制,即旅游产业进一步发展的自身驱动和积极适应外部大环境的现实。     

城市化与建设用地集约利用耦合关系对比研究——以长江中游城市圈为例

以长江中游城市圈为研究区域,其内部26个城市作为研究单位,选取了反映城市化与建设用地集约利用关系两个目标层的18个指标,采用极值标准化和熵值法进行数据处理和权重赋值;然后计算城市化和建设用地利用效率指数,并进一步构建耦合协调发展模型,进行3个城市圈之间耦合发展协调度的对比研究。结果表明,长江中游城市圈中协同发展水平最高的是长株潭城市圈,武汉城市圈中武汉市一城独大,环鄱阳湖城市圈整体发展水平较低。因此,提高建设用地集约利用效率,注重城市分工,发挥龙头城市的带动作用是三大城市圈的发展方向。     

长江中下游地区耕地复种指数变化特征与潜力分析

基于1979—2007年统计资料,对长江中下游六省一市耕地面积、农作物总播种面积、粮食播种面积和耕地复种指数的变化特征进行了分析,并采用最大复种指数与热量、水资源之间的定量化关系模型计算分析了该地区的复种指数理论潜力和可挖掘潜力。结果表明：2007年与1979年相比长江中下游地区耕地面积、农作物总播种面积、粮食播种面积和总产量减少,耕地复种指数下降。以研究区2007年的耕地复种指数为参照,该区耕地复种指数理论可挖掘潜力为108.37%,其中最大的是浙江为160.5%,其次是湖北、江西、上海,分别为130.7%,113.0%,110.6%,其余各地也较大。复种指数的下降,严重影响了粮食生产。如何挖掘本区耕地复种指数潜力,提高农业机械化水平,进行土地制度创新等措施值得借鉴。     

基于CLUE-S模型的城市森林公园土地利用情景规划方法研究

由于地理位置特殊,景观尺度上的城市森林公园规划实质上是一个多目标的空间优化决策问题。以南京市紫金山森林公园为研究对象,在2005年地类分布格局的基础上,利用CLUE-S模型,预测2011年地类的空间分布,并构建2017年Markov型、结构优化型、城市扩张型3种土地利用情景方案,并对方案进行综合评价。结果表明:1)自然因子,尤其是海拔高度对地类分布起着主要影响;2)基于CLUE-S模型模拟的2011年研究区地类分布格局,与其实际地类分布格局的精度检验指数Kappa值为0.87,模拟效果理想;3)对3种预测情景的综合评价表明,结构优化型是研究区最为理想的发展模式,基于Markov模型所建立的情景规划方案的空间格局很不理想,城市扩张型综合评价性能居中。     

Spatial distribution prediction and benefits assessment of green manure in the Pinggu District,Beijing,based on the CLUE-S model

Green manure use in China has declined rapidly since the 1980 s with the extensive use of chemical fertilizers.The deterioration of field environments and the demand for green agricultural products have resulted in more attention to green manure.Human intervention and policy-oriented behaviors likely have large impacts on promoting green manure planting.However,little information is available regarding on where,at what rates,and in which ways(i.e.,intercropping green manure in orchards or rotating green manure in cropland) to develop green manure and what benefits could be gained by incorporating green manure in fields at the county scale.This paper presents the conversion of land use and its effects at small region extent(CLUE-S) model,which is specifically developed for the simulation of land use changes originally,to predict spatial distribution of green manure in cropland and orchards in 2020 in Pinggu District located in Beijing,China.Four types of land use for planting or not planting green manure were classified and the future land use dynamics(mainly croplands and orchards) were considered in the prediction.Two scenarios were used to predict the spatial distribution of green manure based on data from 2011:The promotion of green manure planting in orchards(scenario 1) and the promotion of simultaneous green manure planting in orchards and croplands(scenario 2).The predictions were generally accurate based on the receiver operating characteristic(ROC) and Kappa indices,which validated the effectiveness of the CLUE-S model in the prediction.In addition,the spatial distribution of the green manure was acquired,which indicated that green manure mainly located in the orchards of the middle and southern regions of Dahuashan,the western and southern regions of Wangxinzhuang,the middle region of Shandongzhuang,the eastern region of Pinggu and the middle region of Xiagezhuang under scenario 1.Green manure planting under scenario 2 occurred in orchards in the middle region of Wangxinzhuang,and croplands in most regions of Daxingzhuang,southern Pinggu,northern Xiagezhuang and most of Mafang.The spatially explicit results allowed for the assessment of the benefits of these changes based on different economic and ecological indicators.The economic and ecological gains of scenarios 1 and 2 were 175691 900 and143000 300 CNY,respectively,which indicated that the first scenario was more beneficial for promoting the same area of green manure.These results can facilitate policies of promoting green manure and guide the extensive use of green manure in local agricultural production in suitable ways.     

家庭生命周期对农户规模经营意愿的影响分析——基于长江中游三省稻农的调查与分析

借鉴家庭生命周期理论,利用长江中游地区3省711个样本农户家庭的数据,揭示家庭生命周期对农户规模经营意愿的影响机制。研究发现:1)相比于空巢期家庭,处于其他生命周期阶段的农户家庭愿意进行规模经营的可能性更高;2)户主个人特征年龄、文化程度、健康状况,农户家庭特征户主是否外出就业、人均耕地面积,外在环境特征山地丘陵地形、农地块均面积、种粮政策支持感知、农村道路交通设施满意度是影响农户规模经营意愿的关键因素;3)不同家庭生命周期阶段农户规模经营意愿影响因素存在显著差异。有鉴于此,本研究认为对于空巢期阶段家庭,政府应该给予养老政策支持,鼓励其转出土地。处于抚养期和稳定期阶段农户家庭具备较强的人力资源禀赋与意愿成为适度规模经营主体,政府应加大对这些农户农业生产经营能力培训与政策支持力度。进一步改善农业生产外在环境条件,提高农户生产积极性与规模经营意愿。     

长江流域农业主产区农村人均耕地经营规模时空变化研究

分析了2000～2009年长江流域农业主产区农村人均耕地经营规模变化,结果表明,时间维度上,农村人均耕地经营规模以2004年为分界点,2004年之前农村人均耕地经营规模变化差异大,且多不稳定;2004年之后其变化趋于一致,且较稳定。空间维度上,与2000～2003年相比,2004～2009年人均耕地经营规模增加的省市明显增多,且增加的省市多位于长江中上游地区,下游除安徽省增加外,其他省市继续减少。研究区人均耕地经营规模与农村人口比重表现为正反2种比例关系,10个省市人均耕地经营规模随农村人口比重的变化呈现3种变化趋势。短期内,人均耕地经营规模将延续现有的发展趋势,但其增加或减少的速率会放缓。     

Study on the Sensitivity and Vulnerability of Wheat to Climate Change in China

Based on B2 climate change scenario produced by PRECIS (providing regional climates for impacts studies), which was developed by the UK Hadley Center, and the wheat yield data outputted by CERES-wheat model, the sensitivity and vulnerability of wheat production to the future climate change in China were studied through analyzing the yield variation using the GIS (geographical information system) techniques. Results showed that, by the 2070s, there will be three negative sensitive areas of rain-fed wheat, i.e., northeastern China, the region of the middle and lower reaches of the Yangtze River, and part of the Loess Plateau. Irrigated wheat is generally sensitive to the future climate change for most areas of China, with a lower sensitive degree and a distribution of sensitive areas similar to the rain-fed wheat. For the irrigated wheat, northeast and northwest of China are strongly negative sensitive, while the middle and lower reaches of the Yangtze River, the coastal areas of southern China and the southwest of China, are moderately negative sensitive to the climate change. With the appropriate adaptation to the climate change, the rain-fed wheat in most regions of China will not be vulnerable and even has a yield increase, while the irrigated wheat will still have a larger vulnerable area (occupying about 2/3 of its total area in China), with the highly vulnerable regions distributed in northeastern China and northwestern China, and the medium and light vulnerable areas distributed along the middle and lower reaches of the Yangtze River,Yunnan and Guizhou provinces.     

基于FLUS和InVEST模型的南京市生境质量多情景预测

为评估城市扩张对生境质量的影响，以江苏省南京市为例，基于2009、2014年和2018年3期土地利用数据，采用CAMarkov和FLUS耦合模型对南京市2025年和2035年土地利用进行多情景预测，并运用InVEST模型评估其生境质量状况。结果表明，2009—2018年，南京市城镇用地呈不断扩张趋势，面积共增加223.65 km²，主要转入来源为耕地和农村居民点。2009、2014年和2018年市域的平均生境质量呈持续下降趋势，分别为0.448 1、0.441 1和0.433 4。4种模拟预测情景中，生境质量均值的排序为生态优先情景>协调发展情景>自然增长情景>经济发展情景，而生境质量等级分布差别较大的区域主要是南京市的北部、南部以及中心城区。具体来说，在自然增长情景下，2025年和2035年南京市生境质量将保持下降趋势，低值区面积占比较2018年分别增加1.40个百分点和2.87个百分点；在经济发展情景下，中心区域、南部及北部生境质量较自然发展情景下进一步下降，到2025年和2035年，低值区面积占比将分别增加2.67个百分点和4.76个百分点；在生态优先情景下，2025年和2035年南京市生境质量高值区面积占比较2018年分别增加0.40个百分点和1.04个百分点；而协调发展情景下，城镇用地规模将得到有序控制，林地的空间分布在原有基础上向外延伸，使得市域生境质量逐步提升，故2025年和2035年南京市生境质量高值区面积占比分别增加0.17个百分点和0.80个百分点。基于此，为进一步减缓南京市生境退化趋势，改善区域生境质量和生态环境条件，应合理控制城镇用地规模，采取适当的生态保护政策，同时有序开展国土空间整治与生态修复工作。     

长江流域土地利用景观格局时空演变及驱动因子——以2008-2018年为例

分析长江流域土地利用景观格局时空变化,为区域土地利用和生态环境保护提供依据。采用2008、2013、2018年3期Landsat 8 TM遥感影像资料为数据源,依托ENVI与Arcgis技术,对研究区土地利用和景观格局时空演变进行分析,并对产生变化的驱动因子做深入分析。结果表明:1）2008-2018年,长江流域（912 510 km²）林地、耕地与草地面积占据较大优势,2018年林地、耕地与草地面积分别为874 019 km²（49.08%）、428 188 km²（24.04%）、247 435 km²（13.89%）。研究期间,土地利用结构类型总体变化为“林地（0.133%）、草地（0.246%）、湿地（0.319%）、建设用地（5.591%）面积增加明显,耕地面积减少,未利用土地保持相对平稳”的特点。2）斑块类型分析表明,林地景观类型的破碎化程度降低;草地景观类型的破碎化程度增加;建设用地景观类型面积扩大,但在空间布局上更加集中。3）景观格局指数分析表明,人类活动与城镇化建设活动导致土地空间不断分散和破碎化,景观异质性增加。长江流域土地利用景观格局主要驱动因子分别为城镇建设与经济发展、城乡人口结构、工业污染物排放。基于上述分析,对研究区土地利用和生态环境保护提出长江中下游地区土地利用应减量优化与高效;上游、西北与西南等地推进草原景观生态环境保护;城镇化水平较高地区应加强工业用地的整治;科学规划长江流域土地空间布局,构建长江生态大廊道。     

2000～2007年夏季长江中下游地区降水分析

利用我国长江中下游地区30个站2000-2007年的夏季（6-8月）降水资料,对长江流域夏季降水的时空分布进行了分析。结果表明,长江中下游地区的夏季降水分布主要有北部型（2005、2007年）、南部型（2001、2003年）、中间型（2000、2004、2006年）以及整体型（2002年）4种。夏季降水与东亚大气环流的相关分析表明,长江流域地区的降水与高低空环流异常有明显的关系,即对流层中上层中高纬地区环流经向度加大,低纬地区副热带高压异常偏南,且中心或脊线稳定地维持在30°N以南,长江流域的降水就明显偏多。该研究对今后长江流域降水天气的诊断预测有较好的指导意义。