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基于目标MOTAD-CLUE-S模型的多目标土地利用变化模型构建及模拟研究

刘俊新  
【摘要】:黄土高原是我国水土流失最严重的区域,不合理的土地利用和人类活动使当地脆弱的生态环境进一步恶化,对黄土高原的生态安全和区域经济的可持续发展构成了极大威胁。将自下而上的农户土地利用和自上而下的土地分配相结合,可以帮助我们更深入的了解宏观土地利用变化的微观机理。 本文以位于陕西北部的米脂县高西沟为研究对象,以高西沟村2000年航片为数据源,结合2009年、2010年、2011年GPS实地定位数据和农户访谈数据,得到高西沟村土地利用图,然后运用3S技术,分析了研究区过去50多年的土地利用结构变化。运用目标MOTAD模型,得到2009-2015年土地需求,在此基础上,利用CLUE-S模型模拟了高西沟村未来土地利用变化。研究证明: (1)高西沟村土地利用类型在过去50多年里变化剧烈。在研究时段内,高西沟村土地利用结构呈现出耕地面积大幅减少,生态林和草地显著增加的特征。经济林面积有所增加,居民用地和交通用地面积变化不大。 (2)各土地利用类型转变的时间和流向特征。1978-2000年是整个研究时段中土地利用结构变化最为强烈的时间段。耕地是最主要的土地利用变化类型,主要流向草地和生态林。 (3)按照不同收入来源分类将农户分为纯农户、一兼户和二兼户。不同类型农户的收入,农业劳动力投入、土地投入和资本投入差异显著。 (4)以农户利益最大化、风险最小化为目的,利用目标MOTAD模型模拟不同目标收益情景下的农户的最优化农业生产组合。结果表明经济情景下的土地利用预测拟合度更高。 (5)分别做各土地利用类型和驱动因子之间的Logistic回归分析,ROC检验结果均大于0.7,表明模拟拟合度较好。 (6)利用CLUE-S模型,模拟2011年土地利用变化,正确率为0.87,Kappa指数为0.85。2015年土地利用变化模拟表明,未来土地利用结构变化不大,耕地面积进一步减少,草地、生态林略有增长,经济林面积增长显著。


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