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本研究选取鄱阳湖区为典型区,在多主体系统理论(multi-agent system theory)的基础上建立了一个包含两个子模块的土地利用变化模拟系统,其中城市土地扩张子模块采用有限扩散聚合模型模拟城市主体的定居过程,农村土地利用变化子模块则通过模拟主体之间以及主体与环境之间的相互作用来研究土地利用变化的过程.鉴于土地利用变化的复杂性,农村土地利用变化子模块包括多种类型的主体和环境层.农户主体作为土地利用决策的直接制定者,是模块中最重要的主体,其决策行为主要有两种: 耕地扩张决策和耕地位置选择决策.在整个系统中,国家政策对土地利用的影响由一个政府主体来反映.通过对模型的校准,发现本研究建立的土地利用变化模拟系统的模拟结果与实际观测数据相符较好,模拟精度符合要求,其中城市扩张子模块的模拟效果最佳,模拟出的城市发展规模和方向都与实际情况较为一致.同时,模拟结果也表明国家政策对鄱阳湖区土地利用变化的影响十分显著. 相似文献
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《资源科学》2017,(9)
开展区域土地利用变化的多情景模拟对比研究,是厘清不同土地利用变化情景特点的重要基础,可为土地利用规划与政策制定提供多决策支持。本文在分析各地类转移情况的基础上,遵从自然增长、效益最大的原则,结合CLUE-S模型和Markov、Tietenberg模型对武汉市蔡甸区未来土地利用变化进行不同情景的模拟预测,并分析了各情景下土地利用变化的时空特征及土地收益。结果表明:(1)各情景下城镇村及工矿用地的来源结构差异明显。自然增长情景(情景Ⅰ)中城镇村及工矿用地增加的主要来源是耕地和水域用地,收益最大情景(情景Ⅱ)中城镇村及工矿用地增加的主要来源是耕地;(2)从景观结构和稳定性来看,两种情景下耕地和城镇村及工矿用地景观结构变化显著,耕地在两种情景下均呈现"稳定-不稳定-稳定"的变化规律,情景Ⅱ下城镇村及工矿用地景观稳定性更高,且新生成的城镇村及工矿用地斑块具有面积小、数量多的特点;(3)各情景下城镇用地扩张方式不尽相同,情景Ⅱ中城镇用地的扩张具有扩张速度更缓和、布局更均匀的特点,情景Ⅰ中城镇用地是围绕中心城区的摊大饼外延扩张方式;(4)从土地收益来看,在相同用地量下情景Ⅱ中土地获取的收益高于情景Ⅰ。 相似文献
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气候变化对滦河流域水文循环的影响及模拟 总被引：5，自引：1，他引：4
气候变化对我国各地区水资源影响的时空格局变化,尤其是对水资源工程和规划的影响,是气候变化影响评估的重要内容。本文以滦河流域为研究流域,采用线性回归法、Mann-Kendall非参数检验等方法,分析了1957年-2001年的水文气象要素变化特征;基于数字高程模型、土地利用和土壤类型等资料,应用SWAT分布式水文模型模拟滦河流域水文循环过程,由月径流量计算结果,模拟期效率系数达到77.2%,检验期达到83.1%,表明SWAT模型在该流域具有一定适用性;根据IPCC第四次评估报告多模式结果,分析了IPCCSRES-A2、A1B、B1情景下21世纪降水、气温、径流、蒸发的年响应过程,以1961年-1990年作为基准期,结果表明3种情景下从2011年-2099年以上各水文要素都呈增加趋势,且降水、气温、蒸发都较基准期有所增加,而径流量在2020s(2011年-2040年)径流量相对基准期减少,且在A2、B1情景下2050s(2041年-2070年)径流量依旧减少,到2080s(2071年-2099年)3种情景下径流量才增多。该结果将为南水北调中线工程水资源分配的制定提供较为科学的理论依据,对于保证海滦河流域社会经济可持续发展等方面具有重要参考价值。 相似文献
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通过小区域、长时段的土地利用变化研究,将土地利用变化情景与土地利用变化过程相结合,以便从微观尺度揭示典型村域的土地利用变化机制。主要采用的研究方法是土地利用制图与农户调查结合,通过数据整理和分析探讨马儿庄村的土地利用变化机制。结果表明:马儿庄村近60年经历了由草地畜牧业为主的土地利用到以农为主、农牧结合土地利用的变化;前50年土地利用引起土地逐步退化,后10年土地迅速恢复。在人口增长和政策驱动下前50年耕地不断增加,1998年以来的扬黄水分和养分输入,使耕地面积下降。在利用过度和使用政策不当的作用下,草地在面积减少的同时质量大幅度下降,2003年禁牧之后迅速恢复。在气候变化和人类活动作用下沙地面积增大,21世纪在退耕还林和退牧还草政策的驱动下,沙地面积大幅减小。近10年土地恢复是扬黄灌区开发的水肥输入、退耕还林和退牧还草政策执行(既有减轻土地压力又有补偿)、生计方式多样化等多种因素作用的结果。马儿庄土地利用变化仍然经受着气候变化、草地利用压力、水浇地土壤盐分变化等挑战。 相似文献
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基于CLUE-S模型和Markov模型的城镇土地利用变化模拟预测——以江苏省常熟市辛庄镇为例 总被引：11，自引：1，他引：10
基于高分辨率遥感影像解译得到江苏省常熟市辛庄镇4期土地利用历史数据,首先对CLUE～S模型的预测精度进行验证,然后利用CLUE—S模型和Markov模型相结合的方法对研究区未来土地利用变化进行3种不同情景的模拟预测,并系统分析了各情景下土地利用变化的时空特征。结果表明,CLUE—S模型在乡镇小尺度的土地利用变化模拟预测效果较好,精度较高。各情景下,建设用地的快速增长仍将在未来的土地利用变化中占据主导地位,且均以消耗大量的水田为代价,河流密布、交通便捷和经济发达的区域将是未来耕地非农化的“热点”区域。生态保护情景和基本农田保护情景对未来土地利用变化的调控效果较好,林地、水体、水田和旱地受到了更好的保护,并在一定程度上抑制了建设用地的肆意蔓延。 相似文献
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退田还湖后鄱阳湖区洪水调蓄功能的多情景模拟 总被引：4，自引：2，他引：2
1998年以来退田还湖工程的实施,对鄱阳湖区洪水调蓄功能具有明显影响。本文利用高精度数字地形模型和防洪圩堤数据,基于GIS空间分析和水文模拟,对鄱阳湖区现状(2005年)和未来不同洪水情景下的洪水调蓄能力进行了模拟分析,分别计算了相应的蓄洪面积和容积。研究表明,2005年鄱阳湖洪水位曾一度超过双退圩堤进洪水位(18.50m),双退圩堤进洪后,湖泊面积实际扩大2385hm2,相应增加6907×104m3湖泊容积。为了研究退田还湖后鄱阳湖区未来洪水调蓄功能的可能变化,本文设置了20.50m、21.68m、22.59m三种洪水水位情景,分别对应万亩(666.67hm2)以下单退圩堤蓄洪、万亩以上单退圩堤蓄洪、1998年历史最高洪水位重现三种可能情景,对鄱阳湖区洪水调蓄功能的变化进行了模拟。研究表明:与2005年相比,三种洪水情景下,鄱阳湖区退田还湖后将分别增加蓄洪面积17325hm2,57198hm2和65573hm2,分别增加蓄洪容积71426×104m3,205545×104m3和349175×104m3,退田还湖工程可以有效缓解鄱阳湖区的防洪压力。 相似文献
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唐山海岸带土地利用格局的情景模拟 总被引：10，自引：3，他引：7
本文以唐山海岸带为研究区,基于2000年和2005年TM遥感影像,运用3S技术,通过人机交互目视解译提取了精度较高的两期该区土地利用/土地覆被数据.以2000年土地利用数据为基期,选取距农村居民点距离、距城镇距离、距道路距离、距河流距离、距海岸线距离、地下水埋深、土壤类型、成因地貌、工程地质条件9个自然和社会经济因素作为驱动因素,运用CLUE-S模型模拟了2005年的土地利用类型空间格局,并用2005年的实际解译数据加以验证.结果表明:正确模拟比例达88.95%,Kappa指数为0.8711.说明CLUE-S模型能够较准确地模拟小尺度海岸带地区的土地利用,土地覆被变化.在此基础上又分别模拟了自然增长、土地结构优化、经济发展、生态保护4种情景方案下2015年研究区的土地利用格局.结果表明:在不同情景方案下的土地利用,土地覆被格局存在显著的空间差异,对该区域制定合理的土地管理政策有着指导意义. 相似文献
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土地利用功能变化与利益相关者受偿意愿及经济补偿研究——以鄱阳湖生态脆弱区为例 总被引：4，自引：1，他引：3
土地利用变化可引致区域生态过程的改变和经济结构的变化,进而影响区域可持续发展.本文以1997年～2007年鄱阳湖区居民的经济收入结构和三产结构的变化为依据,对鄱阳湖生态脆弱区土地利用功能变化后,核心利益相关者的受偿意愿与经济补偿问题进行了深入的分析和探讨.围绕生态环境保育政策的实施,对1997年～2000年,2000年～2005年两个不同阶段的土地利用格局变化进行了对比分析.结果表明,土地利用的改变对鄱阳湖地区土地利用功能产生影响,而土地利用功能变化不仅从宏观上影响鄱阳湖区的产业结构,而且从微观上影响鄱阳湖区农民的经济收入结构和数量,从而影响了该地区的经济可持续性.研究证实了生态补偿是鄱阳湖生态脆弱区土地利用功能变化后农民经济可持续性保障的重要政策选择.对此作了进一步研究:首先运用利益相关者分析方法界定出核心利益相关者、次核心利益相关者和边缘利益相关者;其次,分析"退田还湖"政策实施后农户的受偿意愿以及地方政府的生态补偿分担率,选取鄱阳湖区其中3个县作为典型区域,调查农户对土地利用变化后经济损失的受偿意愿,结果显示每户农民的受偿意愿在(13762～15525)元/hm2之间,整个鄱阳湖区域农民受偿意愿在(57.0～64.5)×108元之间;3个行政区(南昌、九江和上饶)的生态补偿分担率依次为73.0%、17.3%、9.7%.此项研究对该区域经济可持续发展有一定意义,同时可为同类型其他地区的生态环境管理提供决策参考依据. 相似文献
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土地利用变化模型是理解土地变化科学研究的重要组成部分,由Markov转化过程组成的随机模型因其能用少量的数据而实现对土地利用格局的模拟,是土地利用变化模型研究中较合适的一个选择。本文构建了基于GIS技术的随机变化模型,以自然条件约束较大、受人为因素影响较小的贵州省石阡县为例,应用1988年、2001年两期土地利用数据,结合其他辅助数据模拟其土地利用变化格局。文章采用选取样点方式,计算包含土地利用变化在不同影响因子（如海拔、坡度、距道路距离、距河流距离等）的土地利用转移矩阵。再运用该矩阵,以1988年土地利用为基础,模拟2001年的土地利用变化,并与2001年实际土地利用比较,模拟结果较为理想,证明了该模型的可行性。最后模拟了在未来3种不同约束条件下（现状发展、经济优先和生态优先发展模型）的土地利用变化情景,该研究结果能更好的服务于地方土地利用规划编制和政策分析,也为摆脱土地利用变化复杂系统,仅利用少量数据就进行土地利用空间格局模拟研究提供了一个新的方法。 相似文献
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内蒙古未来气候变化及其对温性草原分布的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
本研究分析PRECIS区域气候模式系统构建的中国区域高分辨率(50km×50km)SRES气候变化情景下内蒙古自治区年均温度和降水量的变化趋势,并用伊万诺夫湿润度指数作为草地地理分布的划分依据,模拟了气候变化情景下内蒙古温性草原分布的空间变化格局。未来气候变化使内蒙古自治区的年均温度普遍升高,A2情景下的升高幅度大于B2情景;年均降水量在东北部地区和中部偏东南地区下降,在西部地区上升,全区平均降水量有所下降,且B2情景的下降幅度大于A2情景。在未来温度普遍升高、降水量西南部增加显著而东北部减少的气候变化背景下,内蒙古温性草原的总面积有所增加。其中内蒙古草甸草原的南北边界都有北移趋势,但面积将有所减少,到本世纪末,A2、B2两种情景下草甸草原分别可能减少6.4%和8.5%。而典型草原和荒漠草原则分别向北部和西部扩张,面积都有增加趋势,到本世纪末两种情景下典型草原面积可能会分别增加22.8%和16.1%,荒漠草原面积增幅更明显,可能会分别增加48.1%和36.5%。 相似文献
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江苏省土地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响 总被引：10，自引：1，他引：9
土地利用变化是影响陆地生态系统碳储量变化的重要驱动因素,目前相关研究主要集中在土地利用变化对单一生态系统的影响,如土壤生态系统、森林生态系统、农地、草地生态系统等,本文以江苏省为研究区域,综合考虑了整个生态系统来探讨土地利用变化对碳储量的影响。文中涉及到的数据包括土地利用数据、土壤数据、植被数据。利用ArcGIS9.3分析1985到2005年江苏省土地利用变化,根据不同的方法,分别计算了江苏省不同土地利用类型的土壤碳储量和植被碳储量,并分析其对土地利用变化的影响,主要结论如下：①江苏省陆地生态系统总碳储量为975.72Tg,其中土壤碳储量为922.03Tg,占有机碳总储量的94.5%,土壤平均碳密度为9.41kg/m2,植被碳储量为53.69Tg,占有机碳总储量的5.5%,植被平均碳密度为1.791kg/m2;②1985-2005年江苏省陆地生态系统有机碳储量共减少9.73Tg,其中土壤有机碳储量减少7.54Tg,植被有机碳储量减少2.19Tg,土地利用变化造成了有机碳的释放,释放量占江苏省陆地生态系统有机碳储量的1%;③建设占用耕地是引起碳储量变化的主要原因,但总体而言,人类土地利用活动对江苏省陆地生态系统总碳储量平衡的扰动并不大;④应通过加强耕地保护、增加碳汇和土地利用结构优化等方式来降低人为活动对自然碳过程的影响。 相似文献
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内蒙古森林草原交错带土地利用变化的区域差异特征分析 总被引：6，自引：2，他引：4
本文基于20世纪80年代中后期和2000年两期共10景Landsat TM/ETM+影像,通过解译,生成土地利用图,对内蒙古森林草原交错带各旗市的近15年土地利用变化进行了分析。对比结果表明：土地利用结构变化表现出耕地明显增加,草地和林地呈减少趋势,反映出研究区开垦和砍伐现象严重;土地利用变化的区域差异明显,林地转为草地主要在新巴尔虎左旗,草地转化为耕地主要发生在鄂温克自治区,在生态环境保护和管理上要区别对待;土地利用变化导致研究区内景观破碎度增加,内部生境更容易遭受外部的侵袭干扰;生境质量下降。两期土地利用变化结果总体上以耕地增加,各种土地类型流向耕地为主,土地利用变化的主要趋动力为人口总数的增加。 相似文献
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基于分形理论的土地利用空间行为特征——以江西东江源流域为例 总被引：15，自引：1，他引：14
为增进对土地利用空间行为变化的理解,以分形理论为指导,在RS和GIS技术支持下,建立了东江源流域土地利用空间数据库,运用分形模型和提取数据对江西东江源流域土地利用空间格局的变化进行了研究。获得了1985年和2000年两个时期各个土地利用类型的分形维数和不稳定性指数,并且参照了常用的景观指数,包括斑块密度指数、景观斑块形状破碎化指数和景观类型分离度指数,对土地利用空间行为变化进行了定量分析,研究结果显示,景观斑块破碎度指数由0. 945变为0. 936,呈下降趋势;其他林地和有林地等土地利用类型的稳定性呈上升趋势,而高覆盖度草地、水域、灌木林地、旱地、水田等土地利用类型的稳定性明显降低,说明近期应当对它们进行适当保护;对其他林地和有林地而言,分形维数降低的程度,一方面说明了土地斑块形态规整化改善的程度,另一方面也说明了人们改善土地形态的行为强度,如植树造林、退耕还林。 相似文献
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内蒙古河套灌区土地利用变化及其景观生态效应研究 总被引：12，自引：3，他引：12
土地利用变化的环境效应在相关研究领域的重要性日益显著.本文利用1985年和000年土地利用哪数据,借助GIS软件ArcIrfo和ArcView和景观格局分析软件包FRAGSTATS等软件,分别对内蒙古河套灌区的土地利用变化总体特征、速度、变化过程、景观级别的动态特征以及景观生态效应进行了分析.结果表明:灌区内的土地利用以农牧为主,15年间,土地利用结构没有发生很大变化,反映了以农牧用地为主的特征;耕地减少,草地增加,表明近年来灌区所采取的退耕还草措施正在取得成效;而未利用土地的面积增加,说明灌区的土地利用率降低.在景观级别上,景观变化主要表现在景观呈破碎化趋势,景观多样性有所提高,斑块类型趋于离散.5个旗、市(县)的景观变化各具特点,但在景观破碎程度上都呈上升趋势.土地利用变化主要产生了生境质量下降、边缘效应显著、土地退化和湿地生态环境恶化等景观生态效应,应采取有效措施进行治理,促进灌区经济和生态环境的良性发展. 相似文献
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Climate change will lead to a signifi cant alteration in the temporal and spatial pattern variation in the regional hydrological cycle, and the subsequent lack of water, environmental deterioration, floods and droughts etc. And it is especially remarkable in semi-humid and semi-arid region. In this paper, the impacts of climate change on the hydrological cycle were analyzed for the Hai River Basin, a semi-humid and semi-arid basin and also the water receiving area of the middle route of South-to-North Water Diversion Project. Meanwhile it is the most vulnerable to climate change. Firstly, the linear regression and Mann-Kendall non-parametric test methods were used to analyze the change characteristics of the hydrological and meteorological elements for the period from 1960 to 2009. The results show a signifi cant increase in temperature, while precipitation decreases slightly, and runoff decreases drastically over the past 50 years. Secondly, the applicability of SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model based on the DEM (Digital Elevation Model), land use and soil type was verif ied in the basin. Results show the model performs well in this basin. Furthermore, the water balance model, Fu’s theory and Koichiro’s theory were used to calculate the actual evaporation, comparing to the simulated actual evaporation by SWAT model to validate the result for the lack of large-scale observed evaporation datasets. Possible reasons were also analyzed to explore the reasonable factor for the decline of the runoff. Finally the precipitation, temperature, runoff and evaporation response processes based on the IPCC AR4 multi-mode climate models and the verifi ed SWAT model under different GHG emission scenarios (SRES-A2, A1B and B1) in the 21st century were discussed in three time periods: 2020s (2011-2040), 2050s (2041-2070), 2080s (2071-2099). Results show that there are systematic positive trends for precipitation and temperature while the trends for runoff and evaporation will differ among sub-areas. The results will offer some references for adaptive water management in a changing environment, also including adaptation of a cross-basin water transfer project. 相似文献
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北方农牧交错带土地利用/覆被变化分析——以西辽河流域为例 总被引：1，自引：1，他引：0
以地处北方农牧交错带的西辽河流域为案例区,利用ArcGIS9.2软件平台,对1995年和2005年两期L andsat TM、MSS遥感影像进行目视解译,获取了西辽河流域10年间隔的土地利用/覆被遥感资料,分析了西辽河流域主要土地利用类型的数量及空间转移规律。研究结果显示:①1995年和2005年,西辽河流域土地覆被以草地和耕地为主,二者面积分别占全区的2/5和3/10,10年间土地利用整体特征并未发生重大改变;②西辽河流域绝大部分土地利用变化发生在耕地、草地和未利用土地3个地类,三者的变化绝对值约占全区的93.77%;③10年间北方农牧交错带各种土地类型之间发生了复杂的转移变化,其中草地是变化最剧烈的地类,共有7900.57km2草地转出和5417.20km2其它地类转入草地;④政策和人口增长可能是西辽河流域近年来土地利用变化的主要驱动力。 相似文献
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黄河上游流域气候变化对径流的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
黄河上游是我国重要的水源涵养区。然而,近年来黄河上游年平均气温呈逐年上升趋势,对流域水资源情势造成较大影响。本文基于SWAT模型,研究在未来不同气候情景下,流域径流在未来两个时期（2046年-2065年以及2081年-2100年）的时空分布规律。结果表明,在未来两个时期内,流域径流量呈减少趋势,且2081年-2100年时期的减少幅度较2046年-2065年时期大;流域多年平均径流量、年径流量序列的第10和90百分位值（R10和R90）的最大值与最小值分别出现在CSIRO-A2和INM-B1两种组合情景下;CSIRO模式下流域径流量最大,INM模式下最小,MRI模式居中;日径流量的第90百分位值（Q90）在所有组合情景下都表现出减小的趋势。在不同气候变化情景下,流域未来多年平均径流深的空间分布与基准期较为一致,即上游径流深较大,下游径流深较小;在不同情景下流域多年平均径流深要低于基准期。研究结果可以为黄河流域水资源管理和相关政策的制定提供科学依据。 相似文献
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三江平原宝清县土地利用变化图谱分析 总被引：2，自引：0，他引：2
本文基于地学信息图谱理论,充分考虑土地利用变化的空间位置和空间行为特征，对土地利用变化图谱进行分析。以三江平原宝清县为例，通过1954年 、1976年 、1986年和2000年四期土地利用空间数据叠加分析和编码技术生成三个时段土地利用变化图谱，对研究区三个时段不同土地利用类型的扩张、新生、收缩、消亡和复生的图谱过程及生态环境效应进行分析。结果表明：整个时段耕地和城乡用地面积增加，草地和沼泽湿地面积减少，林地和水域除1954～1976年呈增加外，其他时段呈现减少的趋势。而且1954～1976年耕地以新生为主，新生速率为每年8.77%；1976～2000年耕地以扩张为主。湿地和草地以退缩为主。人类大规模的开垦活动导致沼泽湿地与草地退缩与消失，从而导致区域生态环境恶化与生物多样性减少，同时土地利用生态界面也发生明显变化。 相似文献