收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于CA-Markov的农林交错区土地利用变化分析及预测

韩文文  
【摘要】:土地利用/覆盖变化作为人地系统相互影响最直接的表现形式,近年来始终是可持续发展理论与全球环境动态变化等相关研究的重点和关注点。区域土地利用动态变化研究可揭示人类活动干扰下土地利用变化演替规律,是进行区域环境变化研究的必要手段,可助力未来土地利用结构的调整与优化、生态环境的良性循环以及地区经济稳步发展。东北地区处于东北亚腹地,是我国重要的农牧业区域和重要商品粮供应地,同时该区域又处于全球环境变化敏感区域,人类自身的生产、生活活动对于区域土地利用覆盖变化,甚至全球环境变化产生深远的影响。而农林交错区作为农业区与林业区之间所存在的过渡区,区域内种植业与林业在空间上交错分布,时间上相互重叠,恰恰是自然因子和人为干扰作用最为活跃的生态敏感脆弱区,这将会对区域内生态环境稳定造成一定的影响,如土壤理化性质、水土保持能力等。本文选取典型东北山地丘陵带农林交错区为研究区,首先运用RS与GIS等相关软件,完成1995、2000、2005和2015年土地利用类型解译,再以地学信息图谱理论为指导,分析研究区在退耕还林政策背景下土地利用类型时空转变特征。然后以高程、坡度、人口、GDP、距道路距离、距城镇距离为驱动因子,利用Logistic分析得到土地利用适宜性图集,并采用CA-Markov模型预测研究区2025年土地利用格局,希望可以借助研究结果为研究区区域内土地利用规划与社会经济可持续发展等相关问题提供决策依据。本文研究结果表明:(1)遥感解译结果显示在不同研究时段内,研究区的土地利用方式主要是林地和耕地,在四个时段内研究区的林地面积比例均达到65%以上,耕地面积比例也始终大于20%,同期草地、建设用地、水域和未利用地所占比例相对较小。土地利用转移矩阵表明:林地在1995—2015年整体呈现增加的态势,但期间其面积并未一直持续而是先减少后增加;旱地在1995年-2015年呈现面积不稳定变化,经历了先增加后减少再增加的过程;1995-2015年,水田面积持续稳定增加,且增速有所放缓,在研究的三个时段内,旱地都是其面积增加的最大贡献者;草地面积持续缩减,特别是中低覆盖度草地,1995-2000年草地缩减幅度小于2000-2005和2005-2015年,大部分转移至旱地与林地;建设用地在2000-2015年间面积只增不减,且主要依赖于对水田、旱地以及草地的侵占;水域面积在1995-2015年间整体呈现先减少后增加再减少的趋势,且缩减幅度有所减缓;未利用地面积持续缩减,且缩减幅度较为稳定。土地利用动态度分析表明:牡丹江市土地利用类型变化呈“有增有减”趋势,增加的类型是建设用地、水田、旱地和林地;减少的类型是草地、水域和未利用地。(2)土地利用信息图谱表明:牡丹江地区在1995-2015年间,各类土地利用方式间的转化比较强烈,尤其是1995-2000-2005年退耕还林工程实施前后,主要以旱地、林地、草地与建设用地间的转换为主。反复变化型面积所占比重较大,且集中在研究区丘陵与山麓等坡度较大的地区,这与该地区在2000年前森林砍伐海拔高度增加,林缘不断后退有关;1995-2005-2015年间,“草地-草地-林地”类型所占面积较大,呈现带状连线式缩小,集中分布在林地和耕地的接缝地带,反映了退耕还林政策下土地利用演变特征,城市化建设占用大量耕地,故地方政府主要通过改造中低覆盖度草地为林地,以平衡生态环境保护、经济建设和粮食生产等多方面需求。(3)以1995年、2005和2015年的土地利用分类数据为基础,分别选取100×100 m、300×300 m、500×500 m、800×800 m、1000×1000 m这5种规格的模拟尺度,以高程、坡度、人口、GDP、距道路距离、距城镇距离为驱动因子,分别得到5种尺度下土地利用类型和驱动因子的二元Logistic回归方程,并计算ROC曲线下围成的面积即ROC值,通过比较选出最佳模拟尺度是500×500 m,除未利用地外,其余各地类的ROC值均超过0.75,可以充分体现出牡丹江市土地利用空间格局与各驱动力之间的相关程度。(4)在二元Logistic方程基础上,叠加研究区基本农田这一限制性因子,生成各个地类适宜性图图集。通过IDRISI 17.0软件里的CA-Markov分析模块,以2005年相关数据为基期,模拟出2015年土地利用变化结果,并与2015年土地利用现状图进行对比分析,除未利用地外,各土地利用类型面积预测误差均在5%以下,总体Kappa系数为0.94,由此证实模型在研究区应用的可行性,基于此可预测2025土地利用类型的变化情况。(5)研究表明2025年土地利用预测结果是水田、旱地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地面积分别占研究区总面积的3.31%、19.91%、72.12.%、1.32%、0.74%、2.46%和0.03%。同2015年相比,水田、旱地、建设用地面积呈增长趋势,分别增加29.86 km~2、35.02km~2、349.84 km~2,林地、草地、水域和未利用地面积呈现减少趋势,分别减少294.46 km~2、86.65 km~2、18.73 km~2、15.47 km~2。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 李彤;;新疆生产建设兵团土地利用现状研究[J];农家参谋;2019年09期
2 张杰;张丽;王道芸;;1990—2015年延安市土地利用/覆被变化研究[J];湖北农业科学;2019年08期
3 张静;;河北省土地利用分区研究[J];石家庄理工职业学院学术研究;2012年Z1期
4 邸利;窦学成;黄海霞;孙鹏举;;兰州市土地利用变化对生态系统服务价值的影响[J];资源环境与发展;2008年02期
5 池建;宁镇亚;;常熟市土地利用变化及其驱动力分析[J];资源环境与发展;2008年04期
6 张磊;武友德;李君;;观景公路沿线土地利用变化特征分析——以大理洱海东环海路为例[J];长江流域资源与环境;2018年12期
7 刘勋;;土地利用规划环境影响评价问题探析[J];河南科技;2018年31期
8 梁永佳;刘彦花;;广西北部湾经济区土地利用变化分析[J];大众科技;2019年02期
9 刘阳;裴亮;戴激光;;朝阳市土地利用/覆被变化研究[J];测绘与空间地理信息;2018年01期
10 王超群;;探究“3S”技术的旅游开发建设区土地利用[J];山西农经;2018年03期
11 刘莹;;经济发展与土地利用冲突探析[J];北方经贸;2018年04期
12 王晓丹;;福州市土地利用战略分析[J];当代经济;2018年13期
13 《中国城市土地使用和管理》课题组;;新加坡土地利用考察报告[J];经济学动态;1990年09期
14 王欢;刘箴;李贺丽;;淮河上游地区土地利用变化对水文的影响[J];河南水利与南水北调;2018年08期
15 龙花楼;屠爽爽;;土地利用转型与乡村振兴[J];浙江国土资源;2018年09期
16 黄剑彬;毋鑫海;戴文远;黄华富;苏木兰;;2000—2013年海坛岛土地利用/覆被变化与驱动力分析[J];海南师范大学学报(自然科学版);2016年03期
17 张东海;朱文泉;郑周涛;刘宪锋;刘焱序;;近9a来乌鲁木齐河流域中上游土地利用/覆盖及其质量变化分析[J];干旱区地理;2016年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张宝一;李小丽;;论邻接类型对土地利用变化的影响—以长沙市望城区为例[A];第十五届全国数学地质与地学信息学术研讨会论文集[C];2016年
2 杨皓然;吴群;;土地利用转型背景下的江苏省碳排放生态效率研究[A];2016'中国新时期土地资源科学与新常态创新发展战略研讨会暨中国自然资源学会土地资源研究专业委员会30周年纪念会论文集[C];2016年
3 姚静韬;孔祥斌;段增强;;基于梯度算法的土地利用情景分析及其应用[A];2016'中国新时期土地资源科学与新常态创新发展战略研讨会暨中国自然资源学会土地资源研究专业委员会30周年纪念会论文集[C];2016年
4 陈向玲;赵纯;底艳;;关于国有企业土地利用评价体系构建的思考[A];中国房地产估价与经纪2014年第5期(总第108期)[C];2014年
5 陈兴雷;李淑杰;郭忠兴;;吉林省东部土地利用与生态环境协调度分析——以延边朝鲜族自治州为例[A];“生态经济与和谐社会”——中国生态经济学会第七届会员代表大会暨生态经济与和谐社会研讨会论文集[C];2008年
6 方瑞欣;;土地利用功能分区中生态位适宜度模型的初步建立[A];“决策论坛——科学决策的理论与方法学术研讨会”论文集(上)[C];2015年
7 张晓霞;;辽西山区土地利用浅析[A];“决策论坛——科学决策的理论与方法学术研讨会”论文集(上)[C];2015年
8 刘永强;;土地利用转型的动力机制研究——以黄淮海平原为例[A];2015年浙江省地理学会学术年会会议论文摘要集[C];2015年
9 钟文;杨子生;贺一梅;张博胜;杨青;;土地利用战略与土地利用规划的区别与联系辨析[A];中国土地资源开发整治与新型城镇化建设研究[C];2015年
10 王佳;;有关土地利用伦理问题的理性思考[A];创新发展——河南省第五届学术年会论文选集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 闫喜凤;区域空气质量与水质及其土地利用变化响应研究[D];南昌大学;2013年
2 温礼;高分辨率雷达遥感数据在土地利用遥感监测中的应用技术研究[D];沈阳农业大学;2013年
3 李涛;基于3S技术的洞庭湖地区土地覆盖变化及其生态环境响应[D];湖南农业大学;2017年
4 王秉义;巢湖流域土地利用演变的生态响应与优化模拟研究[D];中国矿业大学;2018年
5 鞠洪润;土地利用空间格局刻画方法及其在中国的应用[D];中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所);2018年
6 刘中秋;土地利用变化并行模拟中CA模型改进[D];武汉大学;2013年
7 刘骞;城市商业土地利用与交通网络均衡分析[D];武汉大学;2015年
8 王琎;珠江口近岸土地利用/覆盖变化及其环境生态效应研究[D];中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所);2018年
9 李同飞;考虑土地利用的交通网络建模及优化研究[D];北京交通大学;2018年
10 卢德彬;中国PM_(2.5)的时空变化与土地利用关系的实证研究[D];华东师范大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王彦军;基于面向对象分类的金普新区土地利用变化监测分析[D];辽宁工程技术大学;2016年
2 苏晓雪;基于CA_Markov模型的城市扩展模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2016年
3 陈曦;城市土地利用演化驱动力因素分析[D];辽宁工程技术大学;2013年
4 李金凤;轨道交通对其沿线土地利用的影响研究[D];湖北大学;2014年
5 孙桂英;基于GIS和CA-Markov模型的土地利用时空变化动态模拟研究[D];湖北大学;2015年
6 吴萃芸;基于CA-Markov的郧阳中心城区建设用地扩张模拟研究[D];湖北大学;2016年
7 史志凤;江苏省土地利用时空变化特征研究[D];东北农业大学;2011年
8 阮子学;土地利用变化对土壤反硝化和氨化相对重要性的影响[D];南京林业大学;2018年
9 余晨;顾及土地利用变化的公交线路复杂网络演化模拟[D];武汉理工大学;2016年
10 荣媛;基于情景分析与多准则决策的森林经营规划方法研究[D];南京林业大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 杨德坤;舞钢市积极推进土地利用综合改革[N];平顶山日报;2018年
2 记者 袁媛;发展品质农业 做好土地利用[N];绵阳日报;2018年
3 记者 徐斌姬;我市以95.98%的拆后土地利用率领跑全省[N];湖州日报;2018年
4 记者 刘立新 特约记者 左金安;河南从三方面推进土地利用综合改革[N];中国自然资源报;2018年
5 记者 方臻子 通讯员 李风;努力形成土地利用新格局[N];浙江日报;2018年
6 记者 刘学文;研究土地利用总规调整完善与永久基本农田划定方案 整改落实省政府降低企业成本大督查反馈意见[N];鄂州日报;2016年
7 ;将“三改一拆”进行到底 把“两美”要求落到细处[N];浙江日报;2016年
8 记者 钱祎;我省145个“三改一拆”大项目集中开工[N];浙江日报;2016年
9 本报记者 钱祎;拆改并举拓空间[N];浙江日报;2016年
10 本报记者 车娜;协同发展,从优化用地开始[N];中国国土资源报;2016年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978