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虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

作者:測繪學報
虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

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引 言

本次虛拟專題的主題是“土地利用模拟”,收錄了2020—2023年刊發的相關主題文章總計11篇。敬請關注和閱讀。

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《地球資訊科學學報》

目錄

一種耦合進化算法與FLUS模型的土地利用變化模拟模型

俞欽平,吳振華*,王亞蓓

耦合FLUS和Markov的快速發展城市土地利用空間格局模拟方法

王旭東,姚 堯*,任書良,史緒國

基于改進Markov-CA模型的黃土高原土地利用多情景模拟

孫定钊,梁友嘉*

基于FLUS模型和SD模型耦合的中巴經濟走廊土地利用變化多情景模拟

張曉榮,李愛農*,南 希,雷光斌,王昌博

“雙評價”視角下基于FLUS模型的武漢大都市區土地利用模拟和城鎮開發邊界劃定研究

趙 軒,彭建東*,樊智宇,楊 晨,楊 紅

基于FLUS-UGB的縣域土地利用模拟及城鎮開發邊界劃定研究

張世偉,魏璐瑤,金星星*,陸玉麒

城鎮-農業-生态空間劃定的多情景模拟

柯新利,肖邦勇,鄭偉偉,馬豔春,李紅豔

納入空間自相關的FLUS模型在土地利用變化多情景模拟中的應用

張經度,梅志雄*,呂佳慧,陳進

顧及土地生态安全的環鄱陽湖城市群土地利用情景模拟

單渌銥,王海軍,張 彬,潘 鵬*

顧及軌道交通影響的浙中城市群土地利用多情景模拟與分析

王家豐,王蓉,馮永玖*,雷振坤,高忱,陳書睿,金雁敏,翟淑婷

基于最鄰近時空距離的土地變化過程時空模式分析

聶 拼,梁 明*,李玉潔,遊欣妍,孫曉娟

●01●

一種耦合進化算法與FLUS模型的土地利用變化模拟模型

俞欽平,吳振華*,王亞蓓

引用格式:

俞欽平,吳振華,王亞蓓.一種耦合進化算法與FLUS模型的土地利用變化模拟模型[J].地球資訊科學學報,2023,25(3):510-528. [ Yu Q P, Wu Z H, Wang Y B. A land use change simulation model: Coupling of evolutionary algorithm and FLUS model[J]. Journal of Geoinformation Science, 2023,25(3):510-528. ] DOI:10.12082/dqxxkx.2023.220637

摘要:研究如何在土地利用變化模拟過程中更為科學、客觀地設定模型參數,對于避免複雜模型由于參數設定不當導緻模拟效果不佳的問題具有重要意義。本文通過耦合進化算法(Evolutionary Algorithm,EA)與FLUS模型,建構了具有參數尋優功能的EA-FLUS模型。該模型首先通過進化政策對FLUS模型中人工神經網絡模型的參數進行尋優,以提升對各土地利用類型出現機率分布的預測準确率,在此基礎上結合地理分區,利用帶精英政策的遺傳算法與進化政策的組合對FLUS模型中元胞自動機模型的參數進行調整,以提升模拟精度。在實證研究階段,本文以桂林市為實驗區,通過對土地利用變化進行分區模拟來分析EA-FLUS模型的改進效果,此外還設定了自然發展、耕地保護、生态優先3種情景來模拟桂林市2020—2030年的土地利用變化。結果表明:① 進化算法對參數的尋優結果相比于基于經驗以及土地利用變化曆史特征的參數設定,更加貼近實驗區的政策導向,更能展現各土地利用類型在不同區域間多樣的發展趨勢;② EA-FLUS模型相較于FLUS模型,在加入地理分區的土地利用變化模拟中更具優勢,其模拟結果總體精度、Kappa系數、FoM系數分别提升0.56%、0.011、0.009,更貼近真實的土地利用格局;③ 桂林市的建設用地與耕地具有較強的擴張趨勢,但林地卻呈現收縮趨勢,進一步加強對生态空間的保護有助于建設用地與耕地擴張速度的減緩。研究結果在豐富現有土地利用變化模拟技術與方法的同時,也可為城市規劃、可持續性研究等提供一定的理論基礎與科學依據。

關鍵詞:土地利用變化;進化算法;EA-FLUS模型;參數尋優;地理分區;情景模拟;桂林市

虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

技術路線

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●02●

耦合FLUS和Markov的快速發展城市土地利用空間格局模拟方法

王旭東,姚 堯*,任書良,史緒國

引用格式:

王旭東,姚堯,任書良,等.耦合FLUS和Markov的快速發展城市土地利用空間格局模拟方法[J].地球資訊科學學報,2022,24(1):100-113. [ Wang X D, Yao Y, Ren S L, et al. A coupled FLUS and Markov approach to simulate the spatial pattern of land use in rapidly developing cities[J]. Journal of Geo-information Science, 2022,24(1):100-113. ]

DOI:10.12082/dqxxkx.2022.210359

摘要:模拟城市土地利用空間變化格局的研究,對未來區域規劃以及實作可持續發展具有十分積極的作用。以往基于FLUS的研究栅格尺度較大,如何模拟快速發展中城市的複雜土地利用變化過程,挖掘土地利用變化驅動機制值得進一步探讨。本文建構了耦合FLUS和Markov的城市土地利用格局拟合架構,創新性地引入房價名額表征社會經濟屬性,以深圳為研究區,基于30 m空間分辨率小栅格尺度的土地利用分類資料和基礎地理、路網河網、感興趣點等多源空間變量,模拟不同發展情景下的未來城市土地利用空間格局,并通過随機森林進行土地利用變化驅動因素分析。研究結果表明:本文提出的耦合FLUS和Markov方法相較于傳統CA模型(RFA-CA和Logistic-CA)精度更高(FoM=0.22),能更準确地模拟快速發展中城市的土地利用變化過程;多情景土地利用格局制圖結果驗證了城市發展過程中生态控制線的重要性,進一步說明本文拟合架構在未來城市規劃布局中的參考價值;醫院、娛樂場所等的基礎設施和公交、路網密度等的基礎交通比自然因素(高程、坡度)對城市發展的影響更大,到海岸線距離會在一定程度上限制深圳内部土地利用變化過程。本研究所構模組化型及精細制圖結果,可為城市區域規劃和空間格局模拟等相關研究提供參考依據和理論基礎。

關鍵詞:多源資料;快速發展中城市;土地利用格局;馬爾可夫模型;未來土地利用模型;情景設定;土地利用空間格局模拟;土地利用變化驅動機制

虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

FLUS模型流程示意圖

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●03●

基于改進Markov-CA模型的黃土高原土地利用多情景模拟

孫定钊,梁友嘉*

引用格式:

孫定钊,梁友嘉.基于改進Markov-CA模型的黃土高原土地利用多情景模拟[J].地球資訊科學學報,2021,23(5):825-836. [ Sun D Z, Liang Y J. Multi-scenario simulation of land use dynamic in the Loess Plateau using an improved Markov-CA model[J]. Journal of Geoinformation Science, 2021,23(5):825-836. ] DOI:10.12082/dqxxkx.2021.200283

摘要:土地利用/覆被的時空變化研究能為區域生态環境恢複和生态系統內建管理提供科學支援。內建Logistic回歸模型、改進的Markov與FLUS模型模拟黃土高原2020—2050年3種典型情景土地利用變化。發現各情景土地利用面積變化及空間置換轉移主要集中在農用地、草地和城鎮用地;曆史趨勢延續情景下農用地減少15 205 km2,草地、城鎮用地分别增加2 742 km2 和16 007 km2;生态保育管護情景中草地增加7 076 km2,林草用地增長存在權衡關系(r 主要林地-草地=-0.66),在典型區域的生态恢複管理中應加以重視;城鎮發展建設情景中農用地減少20 256 km2,城鎮用地增加22 032 km2,變化均達到極值,其中,南部城鎮擴張與農用地減少存在強權衡關系(r 農用地-城鎮用地=-1)。改進的Markov-FLUS模型适用于黃土高原地區的土地利用模拟,情景分析可有效揭示區域生态保護與城鎮擴張的門檻值變化,為區域土地利用政策權衡管理和水土保育提供科學依據。

關鍵詞:FLUS模型;Markov模型;土地利用/覆被變化;生态保育;城鎮擴張;多情景模拟;權衡分析;黃土高原

虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

黃土高原2000—2015年土地利用百分比變化

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●04●

基于FLUS模型和SD模型耦合的中巴經濟走廊土地利用變化多情景模拟

張曉榮,李愛農*,南 希,雷光斌,王昌博

引用格式:

張曉榮,李愛農,南希,等.基于FLUS模型和SD模型耦合的中巴經濟走廊土地利用變化多情景模拟[J].地球資訊科學學報,2020,22(12):2393-2409. [ Zhang X R, Li A N, Nan X, et al. Multi-scenario simulation of land use change along China-Pakistan Economic Corridor through coupling FLUS model with SD model[J]. Journal of Geo-information Science, 2020,22(12):2393-2409. ] DOI:10.12082/dqxxkx.2020.190618

摘要:中巴經濟走廊的規劃和建設離不開對走廊沿線土地資源、生态環境空間格局及變化過程的科學認識。未來土地利用變化模拟研究,可為區域土地資源管理、生态環境可持續性和潛在風險評估等研究提供可靠的預測資料。本文通過耦合系統動力學模型(SD)和未來用地模拟模型(FLUS),并結合中巴經濟走廊建設和區域的生态環境政策等設定多種情景對中巴經濟走廊進行土地利用模拟,充分發揮2個模型在宏觀土地需求模拟以及微觀土地配置設定上的優勢。首先根據2009—2015年的曆史資料建構并驗證了區域土地利用SD-FLUS模型,然後模拟了2016—2030年中巴經濟走廊區域慣性發展、投資優先以及和諧發展3種不同情景下的土地利用變化。結果表明:① 曆年的總量模拟相對誤差均小于9.00%,2015年喀什和巴基斯坦模拟的總體精度均達到90.00%以上、Kappa系數達到0.90以上,說明SD和FLUS耦合模型能有效模拟中巴經濟走廊土地利用變化格局,适用于其土地利用變化的情景模拟;② 到2030年,不同情景之間的土地利用存在明顯的差異。在3種情景下建設用地均擴張,和諧發展情景擴張速度居中,該情景下喀什建設用地增加了235.17 km2,巴基斯坦增加了4942.80 km2,而擴張最快的投資優先情景下,喀什建設用地增加了265.23 km2(慣性發展情景僅增加163.71 km2),巴基斯坦建設用地增加了5918.91 km2( 慣性發展情景僅增加2861.84 km2);巴基斯坦和諧情景下的耕地增量(4768.60 km2)不到增長最多的慣性發展情景的一半,喀什耕地在和諧發展情景增加了604.44 km2,不到投資優先情景的3/4;3種情景中隻有和諧發展情景下的林地得到了有效的恢複。總體而言,和諧發展情景兼顧了社會經濟發展和生态環境保護,是3種情景中最理想的情景。模型模拟結果可為中巴經濟走廊的可持續性研究和生态環境評估等提供一定的資料和方法支撐。

關鍵詞:土地利用變化;中巴經濟走廊;FLUS模型;SD模型;模型耦合;多情景;模拟;生态環境

虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

2015年總量預測結果與實際面積對比

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●05●

“雙評價”視角下基于FLUS模型的武漢大都市區土地利用模拟和城鎮開發邊界劃定研究

趙 軒,彭建東*,樊智宇,楊 晨,楊 紅

引用格式:

趙軒,彭建東,樊智宇,等“. 雙評價”視角下基于FLUS模型的武漢大都市區土地利用模拟和城鎮開發邊界劃定研究[J].地球資訊科學學報,2020,22(11):2212-2226. [ Zhao X, Peng J D, Fan Z Y, et al. Land use simulation and urban growth boundaries delineation in Wuhan metropolitan area based on FLUS model and "Dual Environment Evaluation"[J]. Journal of Geo-information Science, 2020,22(11):2212-2226. ]

DOI:10.12082/dqxxkx.2020.200137

摘要:城鎮開發邊界的劃定對于保障資源合理利用、促進城鎮有序發展具有重要意義。國内現有研究多以規劃實踐的技術探讨為主,但對資源環境的定量化評估不足,且較少在大都市區尺度開展研究。本文以武漢大都市區為研究案例,提出在耦合多種要素建構“雙評價”體系的基礎上,結合FLUS模型進行土地利用模拟和城鎮開發邊界的劃定,并運用景觀格局指數等對結果進行分析校驗。結果表明:① 土地利用模拟KAPPA系數為0.95,總體精度為0.96,能較好的反映未來用地變化情況,且結果顯示城鎮建設用地呈蔓延式擴張,有必要通過劃定邊界來控制城鎮開發;② 根據模拟結果劃定城鎮開發邊界,能夠避免城鎮建設集中占用生态或農業價值較高的區域,并在優化形态的基礎上改善武漢大都市區的城鎮空間布局,有很強的适用性;③ 驅動體系評價表明,相較于單一因子庫,“雙評價”因子庫精度更高,且更能優化景觀格局,促進建設用地斑塊集聚發展并填補建成區空白,更符合區域發展訴求;④ 擴張結果評價表明劃定結果與武漢大都市區的未來發展模式吻合,未來空間管控應重點關注臨空港片區、陽邏片區、光谷-未來城片區、紙坊片區擴張的潛在價值。本研究驗證了FLUS模型在武漢大都市區内應用的有效性,為規劃管控及建設用地布局優化提供一定參考。

關鍵詞:土地利用模拟;城鎮開發邊界;雙評價;FLUS模型;武漢大都市區;景觀格局指數;空間管控;區域協同發展

虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

武漢大都市區擴張強度指數(2015—2035年)與遠景規劃拟合

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●06●

基于FLUS-UGB的縣域土地利用模拟及城鎮開發邊界劃定研究

張世偉,魏璐瑤,金星星*,陸玉麒

引用格式:

張世偉,魏璐瑤,金星星,等.基于FLUS-UGB的縣域土地利用模拟及城鎮開發邊界劃定研究[J].地球資訊科學學報,2020,22(9):1848-1859. [ Zhang S W, Wei L Y, Jin X X, et al. The land use simulation and delimitation of urban development boundary in county area based on FLUS-UGB[J]. Journal of Geo-information Science, 2020,22(9):1848-1859. ]

DOI:10.12082/dqxxkx.2020.190452

摘要:目前城鎮開發邊界的制定與已有基本農田和生态保護紅線存在較大的龃龉,在新的國土空間規劃體系下,需要科學劃定縣域合理的城鎮開發邊界以實作國土空間的可持續開發利用。對此,本文提出了基于三線協調和FLUS-UGB的城鎮增長邊界劃定方法,以江蘇省豐縣為研究案例,在對其2011—2017年土地利用進行模拟和驗證的基礎上預測了至2035年的多情景土地利用變化,結合耕地保護與生态控制背景,最終确定城鎮增長邊界。結果表明:① 2017年豐縣土地利用模拟的總體精度達到94.7%,Kappa系數為0.895,模拟精度較高。② 基準情景下,城鎮用地呈現“攤大餅”的空間擴張趨勢。在耕地保護與生态控制背景下,城鎮呈“放射式”向外有序擴張。③ 預測2035年豐縣城鎮用地開發邊界面積為80.29 km2,2017—2035年共17年增長幅度達到69.07%。明确劃分城鎮開發邊界能夠有效避免城鎮用地對永久基本農田和重要生态用地的侵占,進而實作城鎮擴張、永久基本農田和重要生态用地保護三者之間的良好空間協調。

關鍵詞:三線協調;FLUS-UGB;城鎮增長邊界;城鎮開發邊界;土地利用變化;基本農田;生态保護紅線;豐縣

虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

豐縣2017年城鎮用地擴張預測與現狀對比

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●07●

城鎮-農業-生态空間劃定的多情景模拟

柯新利*,肖邦勇,鄭偉偉,馬豔春,李紅豔

引用格式:

柯新利,肖邦勇,鄭偉偉,等.城鎮-農業-生态空間劃定的多情景模拟[J].地球資訊科學學報,2020,22(3):580-591. [ Ke X L, Xiao B Y, Zheng W W, et al. Urban-agricultural-ecological space zoning based on scenario simulation[J]. Journal of Geo-information Science, 2020,22(3):580-591. ] DOI:10.12082/dqxxkx.2020.190404

摘要:城鎮—農業—生态空間劃定(簡稱“三區”劃定)是國土空間規劃的核心内容,對于科學合理地規劃、利用有限的國土資源具有重要的意義。已有研究主要根據區域内土地利用與社會經濟發展現狀建構名額體系進行“三區”劃定,較少将未來土地利用變化納入“三區”劃定過程中,使得劃定結果在指導實踐過程中缺乏前瞻性。針對這一問題,本文提出一種基于土地利用情景模拟,結合名額體系評價與決策樹特征挖掘的“三區”劃定方法,并以武漢市2015年土地利用現狀為基礎,在土地利用變化情景模拟的基礎上進行“三區”劃定。通過對比,驗證了本文提出方法的合理性。研究發現:① 不同情景下的“三區”空間在規模、空間分布上具有明顯差異,将未來土地利用變化納入“三區”劃定過程中确有必要;② 不同土地利用情景下“三區”空間的差異主要出現在三類空間的交界區域,這些區域是國土空間規劃應該關注的重點區域。

關鍵詞:國土空間規劃;三區劃定;LANDSCAPE模型;土地利用變化;情景模拟;C5.0決策樹;資料挖掘;武漢市

虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

4種情景下的武漢市城鎮-農業-生态空間分布

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●08●

納入空間自相關的FLUS模型在土地利用變化多情景模拟中的應用

張經度,梅志雄*,呂佳慧,陳進

引用格式:

張經度,梅志雄,呂佳慧,等.納入空間自相關的FLUS模型在土地利用變化多情景模拟中的應用[J].地球資訊科學學報,2020,22(3):531-542. [ Zhang J D, Mei Z X, Lv J H, et al. Simulating multiple land use scenarios based on the FLUS model considering spatial autocorrelation[J]. Journal of Geo-information Science, 2020,22(3):531-542. ]

DOI:10.12082/dqxxkx.2020.190359

摘要:FLUS模型是一種新型的土地利用變化模拟模型,應用前景廣闊。本文通過在FLUS模型的人工神經網絡(Artificial Neural Network,ANN)訓練子產品中引入空間自相關因子來改進模型,以珠江三角洲地區為例,基于2009年、2015年土地利用資料和一系列驅動因子對改進的模型進行了驗證,并利用該改進的FLUS模型模拟了2035年研究區在3種情景下土地利用變化格局。結果表明:① 引入空間自相關因子後各地類發生機率分布的預測精度更高,耕地、林地、建設用地、水體和未利用土地的拟合優度ROC值分别從0.819、0.928、0.885、0.855和0.861提高到0.857、0.934、0.890、0.863和0.978;② 改進的FLUS模型的模拟精度有一定的提高,Kappa系數從0.732提高到0.744,FOM系數從0.077升到0.106;③ 情景模拟表明,3種情景下珠江三角洲建設用地和林地均将增加、而耕地均呈減少趨勢。但不同情景下模拟的土地利用格局也存在顯著差異: 基準情景下,建設用地明顯擴張且大幅侵占耕地。耕地保護情景下,耕地面積保持在合理水準,建設用地蔓延擴張趨勢得到遏制,土地利用布局總體趨向合理。生态保護情景下,耕地、林地和水體得到較好保護,建設用地布局更為合理,土地利用可持續性明顯提高。

關鍵詞:FLUS模型;人工神經網絡;系統動力學;空間自相關;多尺度;土地利用變化;多情景模拟;珠江三角洲

虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

珠江三角洲地區2015年土地利用模拟及實際情況對比

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●09●

顧及土地生态安全的環鄱陽湖城市群土地利用情景模拟

單渌銥,王海軍,張 彬,潘 鵬*

引用格式:

單渌銥,王海軍,張彬,等.顧及土地生态安全的環鄱陽湖城市群土地利用情景模拟[J].地球資訊科學學報,2020,22(3):543-556. [ Shan L Y, Wang H J, Zhang B, et al. Land use simulation of the city clusters around Poyang Lake based on land ecological security assessment[J]. Journal of Geo-information Science, 2020,22(3):543-556. ]

DOI:10.12082/dqxxkx.2020.190306

摘要:在國家大力推進新型城鎮化和落實城市群空間規劃的背景下,評價城市群土地生态安全水準,并以此為限制條件預測城市群未來土地利用格局,對城市群可持續發展具有重要意義。本文以環鄱陽湖城市群為研究對象,對城市群土地生态安全格局和變化進行分析,根據土地生态安全評價結果設定自然發展情景和生态保護情景,結合多分類Logistic回歸和多标準評價方法(MCE),建構CA-Markov模型,預測2種情景下2030年土地利用格局并進行對比分析。研究結果表明:① 2005、2010和2015年,環鄱陽湖城市群網格平均生态安全值分别為0.574、0.573和0.571,空間布局上呈現“中部低、東西高”的特征;② 預測2030年,自然發展情景下新增城鎮用地主要位于九江市、上饒市和南昌市,生态保護情景下限制城鎮用地和其他建設用地向土地生态安全高值區擴充,使得城鎮用地和其他建設用地擴充更加集中;③ 預測生态保護情景下,高生态安全區面積比自然發展情景下多39.39%且分布更加均勻,包括鄱陽湖周邊區域、九江市中部以及新餘市和吉安市,城市群生态安全得到有效保護。該研究可為環鄱陽湖城市群土地利用規劃及生态保護提供參考。

關鍵詞:土地利用;土地生态安全;地理模拟;多分類Logistic回歸;多标準評價方法(MCE);元胞自動機;馬爾科夫模型;環鄱陽湖城市群

虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

2015—2030年2種情景下環鄱陽湖城市群土地生态安全變化

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●10●

顧及軌道交通影響的浙中城市群土地利用多情景模拟與分析

王家豐,王 蓉,馮永玖*,雷振坤,高 忱,陳書睿,金雁敏,翟淑婷

引用格式:

王家豐,王蓉,馮永玖,等.顧及軌道交通影響的浙中城市群土地利用多情景模拟與分析[J].地球資訊科學學報,2020,22(3):605-615. [ Wang J F, Wang R, Feng Y J, et al. Simulating land use patterns of the Mid-Zhejiang urban agglomeration considering the effects of urban rail transit[J]. Journal of Geo-information Science, 2020,22(3):605-615. ]

DOI:10.12082/dqxxkx.2020.190305

摘要:土地利用變化受到地形地貌、自然環境、城市規劃和經濟發展等的影響,預測其未來情景對政策調整具有重要的參考意義。元胞自動機模型是模拟和預測不同規劃政策下土地利用變化的常用方法。本文基于GlobeLand30資料集,利用浙中城市群2000—2010年土地利用變化校準FLUS模型,并模拟2010年土地利用格局,其總體精度、Kappa系數和圖形優化(FOM)分别為89.74%、82.69%和29.86%。采用馬爾可夫鍊預測2030年各類型土地總量,利用FLUS預測一般條件下(正常情景)和城市軌道交通規劃站點影響下(軌交情景)浙中城市群未來土地格局。結果表明,在5 km範圍内城市軌道交通站點對建設用地增長影響較大,在該區域軌交情景比正常情景面積增加45.25km2、且主要發生在城市邊緣區。建設用地擴張主要通過侵占優質農田實作,軌交情景5 km範圍内農田轉化為建設用地比正常情景增加33.34 km2,建設用地擴張強度高于正常情景,其中最低擴張強度以上占比高于正常情景3.70%。景觀指數表明,2種情景中林地、草地和水域格局具有較高相似性。本研究表明,綜合使用FLUS、遙感、GIS等技術方法,能夠準确模拟和預測不同規劃條件下未來土地利用格局,并為規劃和政策調整提供高可信空間資料。

關鍵詞:土地利用;軌道交通站點;元胞自動機;FLUS;軌交情景;正常情景;城市擴張強度;浙中城市群

虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

軌道交通站點5 km範圍

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●11●

基于最鄰近時空距離的土地變化過程時空模式分析

聶 拼,梁 明*,李玉潔,遊欣妍,孫曉娟

引用格式:

聶拼,梁明,李玉潔,等.基于最鄰近時空距離的土地變化過程時空模式分析[J].地球資訊科學學報,2020,22(3):628-637. [ Nie P, Liang M, Li Y J, et al. Spatiotemporal model analysis of land change process based on nearest spatiotemporal distance[J]. Journal of Geo-information Science, 2020,22(3):628-637. ] DOI:10.12082/dqxxkx.2020.190569

摘要:土地利用/土地覆寫受人類活動和城市的快速擴張的影響發生了巨大的變化,這種變化對生态環境和地表景觀的影響極大。土地利用/土地覆寫的變化過程既受自然、經濟等多種因素的影響,也是人類活動規律和自然因素制約的外部表征。是以研究土地利用/土地覆寫的變化過程具有重要的意義。土地利用/覆寫變化的監測和分析,在傳統的方法中側重于分别對各個時空快照上土地利用結構的整體差異的研究,割裂了不同快照間土地利用單元在演化過程上的有機聯系。本文以序列土地利用資料構成的土地變化過程為核心研究對象,在土地變化過程的最鄰近時空距離度量的基礎上,開展基于蒙特卡洛随機模拟的土地變化過程的時空聚集性度量,量化分析土地利用變化過程時空聚集模式的顯著性。使用淮南市市轄區2008—2017年土地利用資料,選取典型的時空演化類型(任意2年間從“耕地”演變為“草地”)進行實證研究,結果表明此類土地變化過程在過去10年呈現出時空聚集模式,但統計上并不顯著。本文的研究有利于把握土地利用單元在時空上的演變過程,探查土地利用變化過程中潛在的時空演化模式。

關鍵詞:土地變化過程;時空模式;時空聚集性;最鄰近距離;蒙特卡洛模拟;時空距離;土地利用/覆寫變化;顯著性評價

虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

2008—2017年每2年從耕地演變為草地類型的分布情況

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虛拟專題:土地利用模拟(2020—2023)

《地球資訊科學學報》是中國科技核心期刊、全國中文核心期刊,同時被以下資料庫收錄:CSCD、EI、Geobase、Scopus、JST、CNKI。

《地球資訊科學學報》由中國科學院主管,由中國科學院地理科學與資源研究所、中國地理學會聯合主辦,由資源與環境資訊系統國家重點實驗室(中國科學院地理科學與資源研究所)、虛拟地理環境教育部重點實驗室(南京師範大學)、三維資訊擷取與應用教育部重點實驗室(首都師範大學)聯合協辦,月刊。學報創刊于1996年,創始人為陳述彭院士。學報現任主編徐冠華院士,執行主編陸鋒研究員。

《地球資訊科學學報》主要刊登以地理系統資訊流為研究對象,以地理資訊認知理論、地理時空大資料挖掘、地理空間智能分析、地球資訊圖譜、遙感資訊提取、虛拟地理環境、地理空間綜合分析等為研究主題的學術論文,以及相關評論與簡訊,重點關注地球資訊科學理論方法創新成果的報道。學報開辦有地球資訊科學理論與方法、地理空間分析綜合應用、遙感科學與應用技術等欄目,并依托國家重大項目、面向國家戰略需求,先後組織了多個專刊。歡迎國内外學者踴躍賜稿,歡迎國家重大科研項目、國内外學術會議組織專輯專欄。

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初審:張豔玲複審:宋啟凡

終審:金 君

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