基于元胞自动机模型的土地利用情景模拟与驱动力分析

土地利用格局的形成过程比其最终形成的结果更为重要。本文以哈尔滨市双城区为例，利用不同时期的土地利用数据，在土地利用变化关键驱动因素分析的基础上，选取了对土地利用变化影响较大的距离变量、邻近土地利用类型数量、单元自然属性、社会经济因素等4方面14个驱动力因子，建立了基于元胞自动机(CA)与人工神经网络(ANN)相结合的土地利用空间格局模拟模型。在此基础上，对研究区自然禀赋、社会经济快速发展、基本农田保护及土地利用规划等不同情景驱动机制下的土地利用空间格局进行了时空模拟，以此解析土地利用变化过程与驱动力因素的响应关系。模拟结果显示：自然禀赋情景下，各地类变化趋势与现在保持一致；在社会经济快速发展情景下，建设用地面积增加明显，主要由旱地和其他用地转入；在基本农田保护情景下，耕地面积比较稳定，各地类变化趋势较为缓和；在土地利用规划情景下，各地类变化较为合理，兼顾耕地保护和经济发展。研究结果显示，该方法对哈尔滨市双城区土地利用格局变化的驱动机制具有较好的解释作用。     

淮安市耕地时空变化特征及其驱动因素

淮安市地处黄淮平原和江淮平原，境内河湖交错，水系纵横，是江苏省北部的农业大市。研究其耕地时空变化特征及其驱动因素可为保障粮食生产和农业可持续发展提供指导。基于2000、2010和2018年3期土地利用数据，综合土地利用转移矩阵、土地利用动态度和多元逐步回归分析等对2000—2018年淮安市耕地的时空变化特征进行分析，并结合社会经济指标研究其驱动力。2000—2018年耕地减少速度不断加快，减少面积主要集中在清江浦区北部，与城乡工矿居民用地相互转移面积较多。耕地变化受经济发展和收入水平的影响，第三产业是耕地变化的核心驱动力。淮安市在发展经济的同时，需更加重视保护耕地资源，加大土地整治力度，提高土地利用效率，优化土地资源的利用与配置，确保耕地资源可持续利用。      

基于遥感与GIS土地利用/覆盖动态监测及驱动力分析

以TM和CBERS-02图像为遥感数据源,在遥感和地理信息系统技术的支持下,对2000～2004年四川省土地利用状况进行了定量的变化分析;并对研究区4年间的土地利用/覆盖状况及其动态变化在时间序列和空间序列上加以分析,阐明这种变化的外在表象,即林地、城镇用地、水域的增加和耕地、草地、未利用土地的减少;同时,探讨了这种变化的内在驱动力主要为人口增长、工业发展、政策导向等。研究成果为准确分析四川省土地利用状况和环境变化趋势提供了有效的数据支持,为国土资源的可持续土地利用提供决策依据。     

河北太行山区土地利用变化及其社会驱动机制分析

以河北太行山区为例,从土地利用动态变化入手,结合社会经济因素,定性与定量地探讨土地利用变化的驱动力;基于1987年和2000年两期遥感影像提取土地利用信息,分析土地利用类型数量、速度和结构等变化;通过构建土地利用结构与社会经济数据的相对变化数据库,建立社会经济驱动因素指标体系,对土地利用变化的驱动力进行相关分析和主成分分析;在定量分析基础上,从人口、经济、科技和政策等4个层面揭示其社会经济驱动机制.     

基于多智能体模型的银川平原土地利用情景模拟

基于多智能体模型研究了土地利用变化的模拟问题。以银川平原为例，以2002年和2014年的遥感影像为基础数据源，在对2002—2014年土地利用变化特征及其驱动因素分析的基础上，选取了政府、农户、城镇居民3种智能体，结合经分析选取的自然因素、社会因素和经济因素3方面5个主要驱动力因素对3种智能体的决策行为进行逐个分析，构建多智能体的行为规则，建立了基于多智能体模型的土地利用空间格局模拟模型。在此基础上，对研究区自然禀赋情景、社会经济发展情景、基本农田保护情景下的土地利用空间格局进行了模拟。结果表明，基于多智能体的土地利用模型能够较好地模拟复杂土地利用变化；在影响土地利用变化的各因素中，政策性因素对区域土地利用变化影响较为明显。     

北京怀柔水库流域土地利用变化及其驱动力研究

使用1990~2005年3期遥感影像数据作为信息源,通过GIS手段,分析怀柔水库流域近15年土地利用变化特征,利用主成分分析法,综合社会经济统计数据,定量分析怀柔水库流域土地利用变化的驱动力。分析表明:流域内阔叶林、针叶林、混交林的面积所占比例呈上升趋势,灌木林面积下降趋势明显,农田面积总体变化不大;土地利用变化和经济发展程度密切相关,与人口因素关联度不高。     

基于CLUE-S模型的煤矿城市土地利用变化模拟

以淮南市为研究区,选择1985、1995、2005、2016年土地利用数据,在分析土地利用动态变化特征的基础上,利用CLUE-S模型模拟预测了未来土地利用格局。结果表明：1985—2016年,研究区耕地面积减少11.62%;建设用地和水体面积百分比分别增加7.98个百分点和4.29个百分点。2005—2016年是各地类变化最强烈的阶段,其综合土地利用动态度最大,为13.46%。建设用地变化速率最快,其土地利用动态度为5.19%。土地转移主要发生在耕地、水体和建设用地之间,以耕地向建设用地和水体的转换为主。耕地转为建设用地的面积达207.61 km²,新增水体集中分布在潘谢矿区。加入空间自相关性和土壤质量因子后,耕地和建设用地的Logistics回归效果显著改善,ROC分别增加0.201和0.133。年均降水量是影响耕地变化的主要驱动因子,与耕地分布概率呈负相关;而建设用地变化主要驱动因子为GDP。土地利用模拟的Kappa系数为0.74,CLUE-S模型在研究区域具有较好的模拟能力。运用CLUE-S模型预测了研究区2028、2034、2040年土地利用空间分布,未来...     

城市化视角下的土地利用变化研究综述

城市化的物质本质是一种最强烈的土地利用变化,土地资源配置、土地利用空间格局以及土地利用变化驱动都与城市化密切相关。为此,综述了土地资源配置研究中的城市化政策、城市用地集约利用以及优化配置的技术;并针对土地利用空间格局涉及的城市与农村地域格局、立体发展格局以及遥感等技术的应用展开了综述;同时,综述了土地利用变化驱动面临的耕地非农化、土地利用/覆盖变化、土地生态问题;最后,提出了利用系统动力学原理研究城市化与土地利用变化耦合的设想。     

黑龙江省耕地数量变化及驱动因子分析

采用趋势分析法和回归分析法,剖析了黑龙江省耕地数量变化的驱动因子,研究了其变化机理.结果表明:黑龙江省经济增长与耕地递减呈明显线性负相关关系,社会经济发展因子是耕地减少的主要内在驱动力,经济利益和有关土地政策是引起耕地变化的外在驱动力,并指出保护耕地和确保粮食安全是土地管理工作的当务之急.     

黄河中游河口-龙门区间蓝绿水资源对气候与土地利用变化的响应

气候变化和土地利用变化会改变蓝绿水资源的时空分布,量化二者变化所带来的影响对水资源管理具有重要意义。黄河中游的河龙区间(河口镇至龙门)社会经济的迅速发展和大规模生态修复工程的实施改变了流域的土地利用格局,蓝绿水资源时空分布受到影响。研究基于遥感数据,分析河龙区间近40年土地利用的变化特征;结合VIC模型和四种情景设置,定量分析气候与土地利用变化对流域内蓝绿水的时空影响。进一步分析了生产性绿水流及非生产性绿水流对气候及土地利用变化的响应规律,以便开发绿水资源的生产潜力。结果表明：(1)河龙区间平均最高气温和平均最低气温在1997年发生突变,变化趋势由减小转为增大;降水量在2006年发生突变,变化趋势由减少转为增加。草地和耕地是河龙区间的主要土地利用类型,1980-2020年间耕地减少了3 407 km²,林地、草地和灌木林的面积均呈现增加趋势,与退耕还林还草工程的实施密切相关。(2)气候变化和土地利用变化对蓝水流的贡献率分别为90.89%和9.11%,对绿水流的贡献率分别为103.13%、-3.13%,对绿水储的贡献率分别为89.07%、10.93%,气候变化对河龙...     

广西玉林市农作物用地变化驱动力分析

驱动力是导致土地利用变化的因素,文章针对广西玉林市农作物用地面积变化情况进行分析,选取了2000－2013年的数据资料以及与农作物用地利用相关的影响因子,利用主成份回归分析方法,提取出主要影响因子,探求影响玉林市农作物用地变化的主要因素,以期为更好合理布局农作物用地利用结构,为农业增产和增收提供有力依据。通过分析得出,12个驱动力中,9个起正向作用,3个起反向作用。     

近10a黄河三角洲LUCC及其驱动因素分析

研究滨海脆弱生态区的土地利用/土地覆被时空变化过程，可以为区域土地资源的规划、开发和管理提供科学依据。该文应用遥感和GIS技术，分析黄河三角洲区域1995－2004年间土地利用/土地覆被的时空变化特征，并对区域土地利用/土地覆被变化的驱动因子进行了探讨。结果表明，近10 a来黄河三角洲的土地利用/土地覆被类型发生了复杂变化；黄河三角洲土地利用/土地覆被动态受到自然因素和人类活动的共同作用，而人类活动是近10 a区域土地利用/土地覆被变化的主要驱动因子。尽管近年来黄河三角洲的开发取得了快速发展，但部分人类经济活动给区域土地资源及其生态环境的可持续发展带来巨大压力，甚至导致区域土地质量的进一步退化。     

永吉县2000～2020年土地利用变化及其驱动力分析

土地利用变化是反映人类对环境影响的重要指标,对其进行研究是人类实现对土地永续利用的重要手段。本文利用GlobeLand30所提供的研究区2000年和2020年两期遥感解译数据,在ArcGIS平台的支持下,综合运用单一土地利用动态度、土地利用程度和土地利用转移矩阵等研究方法对土地利用变化情况进行了刻画,并从自然、社会和经济三个方面对土地利用变化驱动力进行了分析。研究结果表明:该区域土地利用类型结构变化不一,草地、建设用地和林地变化幅度较大,耕地和其他地类结构相对稳定;研究区整体土地利用程度相对较低,有缓慢上升趋势;土地利用类型相互转换明显,其中,主要表现为耕地向建设用地转换,水体向湿地转换;驱动力方面自然和经济因素是土地利用变化的主要驱动力。     

基于CA-Markov模型的渭河中下游干流土地利用变化模拟及预测北大核心

识别和预测土地利用时空格局演变规律对科学推进区域生态保护和国土资源空间规划的合理开展具有重要意义。以渭河中下游干流为研究区,利用转移矩阵、土地利用动态度以及土地利用程度指数为评价因子,分析1980-2020年土地利用变化,采用基于多评价准则(MCE)的元胞自动机和马尔科夫(CA-Markov)模型模拟自然发展情景、生态保护情景和统筹发展情景下2030年土地利用演变特征。结果表明:1980-2020年渭河中下游干流耕地面积占比最大为52%左右,其次是林地和草地,建设用地面积呈持续增长趋势。多年综合土地利用动态度为0.66%,建设用地面积变化最快,并以耕地转化为建设用地为主。基于CA-Markov模型模拟了2015年和2020年土地利用变化情况,模拟的土地利用空间格局发展态势与实际较一致,模拟的3种情景下2030年建设用地面积在自然发展情景下增幅最大,生态保护情景下林地面积增加了53.83 km~2;统筹发展情景下各土地利用类型变化较小。在3种情景下,渭河中下游干流2030年土地利用结构仍然以耕地、林地、草地为主,建设用地面积均呈不同增幅的增加趋势,统筹发展情景下的预测结果更符合国土空间规划要求和经济社会发展的需求。     

变化环境下沈乌灌域土地利用/覆盖时空变化分析

为了研究变化环境下内蒙古河套灌区沈乌灌域土地利用/覆盖时空变化,并对今后节水改造和节水规划提供指导依据,以沈乌灌域1995、2005年及2015年Landsat影像为数据源,采用基于CART算法的决策树分类对灌域20 a来5种土地利用/覆盖类型进行了分类,并计算了各土地利用/覆盖类型的单一动态度、双向动态度、变化趋势和状态指数,研究了引黄水量等环境变化因子作用下灌域土地利用/覆盖的时空变化。结果表明,(1)1995—2015年沈乌灌域内沙地和盐碱地分别减少了43.77%和62.54%,植被和荒地分别增加了75.10%和92.32%。(2)沙地、盐碱地和荒地向植被的转化是植被面积增加的主要原因;荒地频繁与沙地、盐碱地发生相互转化,相互转化的位置主要出现在沙地和渠道的周边。(3)引水量和地下水埋深是盐碱地、水体的变化主要因子,工程建设是沙地和植被覆盖区变化的主要因子。为缓解灌域的用水矛盾,今后在制定节水规划时应统筹考虑土地利用类型/覆盖与节水改造的关系。     

土地利用与土地覆盖模型研究概述

自1995 年国际地圈-生物圈计划(IGBP)和国际全球环境变化人文因素计划(IHDP)联合提出"土地利用/覆盖计划"(简称LUCC)研究计划以来,区域土地利用/覆盖变化便成为全球的研究热点之一,而模型的应用研究是该计划核心.为此,综述了目前国内开发的两种基本LUCC 模型:经验性系统诊断模型和土地利用动态变化模型;同时,也介绍了考虑社会驱动力的综合模型(如CLUE-S 模型等),阐述了各种LUCC 模型的特点,并就存在的问题进行探讨,最后提出相关建议.     

3S技术支持下的土地利用/覆被变化动态监测

针对传统土地利用/覆被变化动态监测技术方法的不足,论述了3S技术支持下土地利用/覆被变化动态监测的方法和主要技术路线,简要地分析了土地利用/覆被变化动态监测过程中应用3S技术的主要优势及其应用前景.同时,结合"四川省生态环境动态监测综合调查与评价"项目,在综合分析四川省土地利用状况及其动态变化基础上,探讨了林地、耕地、草地等土地利用/覆被变化及其原因,为四川省土地利用和管理、生态环境建设提供科学的依据.     

农用地利用结构变化驱动力分析——以西部区域大理州为例

土地利用结构反映了土地利用方式。选取与农用地利用结构相关的影响因子,利用主成分分析方法,对农用地利用结构变化情况进行分析,探求影响农用地结构变化的主要因素,以期为农业增产和增收提供依据。影响农用地利用结构变化的主要因子有四个:经济发展,人口发展,消费能力以及农业科技驱动力。     

用水结构变化主要驱动力因子灰色关联度分析

灰色系统关联度分析方法对样本数量、分布规律要求不高,计算量小,且量化结果与定性分析一致,具有广泛的实用性.以郑州市为例,将灰色系统关联度分析方法应用到用水结构变化的驱动力因子分析中去,量化各驱动力因子的影响度,结果表明工业重复利用率、灌溉面积、城镇化水平是郑州市工业、农业、生活三大用水部门的主要驱动力因子,并针对各驱动因子提出了相应的节水措施,为郑州市水资源可持续利用及节水型社会建设提供参考依据.     

基于GLC30数据的近20年海南岛土地利用动态变化研究

土地利用/覆盖变化（land use/cover change,LUCC）是当前全球变化研究的核心内容之一。近20年来,受自然环境和人文社会经济双重影响的海南岛土地利用变化显著,但其时空动态变化特征及其格局尚不明确。基于GLC30全球地表覆盖数据,分析了海南岛近20年来土地利用时空分布格局、时空动态变化。结果表明,海南岛土地利用/覆盖类型空间分布格局以耕地和林地为主,耕地主要分布在沿海地区,林地主要分布在中部山区。2000—2010年海南岛土地利用时空变化格局以林地面积增加为主,主要由耕地、草地、湿地和水体转化而来;2010—2020年海南岛土地利用时空变化格局以耕地和建筑用地显著增加为主,耕地增加主要来源于林地的转化,建设用地的增加则来源于耕地和林地。2000—2020年,海南岛林地和建筑用地面积显著增加,耕地和草地明显减少;湿地、水体、裸地和海域的面积变化较小。林地增加的区域主要分布在海南岛中部山区及东北部文昌市,大部分由草地转化而来;建筑用地主要来自于耕地、林地和草地的转化,另一部分则来自于湿地、水体和海域的开发,主要分布在海南岛沿海城镇居民点的周边地区;耕地减少主要是转化为林地,分布在海南海口、昌江、琼海和万宁等市县;草地减少区域主要分布在海南岛中部山区,转化为林地。2000年、2010年和2020年海南岛土地利用程度在各个时期变化较小,总体数值处于中间偏上水平,表明海南岛土地利用/覆盖变化的稳定性较高,人类对土地的开发强度适中。通过本研究可为海南岛土地利用合理开发及未来海南自由贸易港建设提供科学参考。