农作物空间格局动态变化模拟模型(CROPS)构建

农作物空间格局指特定区域内农作物种植结构、空间分布等信息,是农业土地系统的核心内容之一,也是农业结构调整的重要依据。随着空间模拟技术的发展,农业土地系统的时空动态表达成为可能,但传统模型方法更多关注土地利用类型的转化,而忽视耕地内部农作物格局时空特征的表达。该研究基于CLUE-S土地利用变化模拟模型,进行了概念模型设计、框架和模块重建、参数本底化和校正,研究并提出一个适用于我国农作物空间格局动态变化模拟模型（CROPS,Crop Pattern Simulator）的可行架构,使其能够实现区域尺度土地利用变化与农作物空间格局变化的双层动态模拟。CROPS模型采用了两层次嵌套模拟的模型结构,第一个层次实现对耕地空间格局动态变化过程和状态的表达,第二层次基于第一层次的模拟输出的耕地空间格局,实现耕地内部的农作物空间格局动态变化的有效模拟。CROPS模型主要包括非空间和空间两个大模块,空间模块又包括空间模块I和空间模块II。CROPS模型在东北三省进行了区域应用,结果表明,模型总体模拟效果较好,能够科学合理的表达耕地空间格局和农作物空间格局的动态变化过程。     

区域土地利用/覆被时空动态变化研究——以四川省金堂县为例

土地利用/覆被变化动态监测是掌握土地资源数量、进行土地利用评价的重要依据。基于遥感和GIS技术提取金堂县2001、2007、2010和2013年4期土地利用变化信息,并应用模型对研究区土地利用时空变化进行分析。结果表明:(1)土地利用类型以耕地和林地为主,建设用地和林地的单一土地利用动态度为正,面积显著增加;耕地、草地、水体和其他的土地利用动态度为负,面积减少;综合土地利用动态度由6.12%增加到13.81%,土地利用变化强烈。(2)土地利用空间变化显著,土地利用空间变化主要发生在金堂县城、赵镇、三星镇和淮口镇等地;土地利用转化明显,耕地和建设用地的变化最强烈,建设用地、耕地和林地之间的相互转化尤其显著。(3)地形因子对土地利用变化具有较大影响,土地利用变化随高程、坡度的增加而减少,且表现较强的相关性,符合二次变化曲线的特征;阳坡较阴坡对土地利用变化的影响大。这一研究结果为区域土地利用评价提供重要依据,有利于实现土地利用的合理布局和调控管理,对区域土地资源的合理开发利用具有重要意义。     

土地利用变化研究评述

土地利用变化研究是目前全球变化研究的主要内容之一。本文从宏观尺度、微观尺度和土地利用变化模型与方法等角度对土地利用变化的研究进展进行了综述,认为在今后的土地利用变化研究中,应当加强对不同尺度土地利用变化问题的综合研究,促进研究所涉及相关理论的综合及模型的集成。     

基于GIS的苏州工业园区土地利用时空变化分析

基于GIS技术,利用土地利用动态度、土地转移矩阵模型对苏州工业园区1995-2013年间的土地利用时空变化进行分析,在此基础上进行土地利用变化驱动力分析。结果表明：18年间,苏州工业园区城市化十分迅速,其土地利用类型发生了一定的转化,耕地主要转化为城镇工矿、交通用地和园地,未利用地主要转化为城镇工矿、交通用地和耕地;在这18年间,工业园区土地利用变化的驱动力主要来自于人文因素的影响,人口增长、经济发展以及政策驱动是导致苏州工业园区土地利用变化的三个主要因素。     

基于元胞自动机的LUCC模型探讨

土地利用和土地覆盖变化涉及因素繁多,过程错综复杂,以元胞自动机这一简单模型来理解和预测土地利用和土地覆盖变化的过程具有不可替代的作用。现从利用元胞自动机模拟土地利用/土地覆盖变化的基本思想入手,对构建土地利用/土地覆盖变化模型时所必须的元胞自动机的扩展作了详细的探讨,并着重对基于元胞自动机的土地利用/土地覆盖变化模型及其模拟方法进行了分析,最后指出了利用元胞自动机构建土地利用/土地覆盖变化模型时可能出现的不足,提出相应的展望。     

基于RS和GIS的额济纳旗土地利用变化研究

基于Landsat卫星遥感数据,运用GIS方法,对额济纳旗1986-2000年以土地利用类型为表征的时空变化特征进行了研究.结果表明:14年来该区草地、林地、水域、耕地面积减少,居民工矿建设用地和未利用土地面积显著增加,土地利用动态转化过程以草地转化为未利用土地、林地转化为草地和未利用土地逆转为草地为主要特征,全旗土地利用的空间位置转换面积大于其数量变化.而气候变化和人类活动是导致研究区土地利用变化的主要因素.     

土地利用变化驱动力多尺度因素的定量影响分析

研究目的:揭示多尺度土地利用变化研究中尺度因素对驱动力的定量影响。研究方法:构建Logistic回归模型和二分类反应变量两水平Logistic回归模型,分别基于面向尺度对比的多尺度回归分析和基于系统观点的多水平模型分析两个角度,探讨多尺度土地利用变化核心驱动力及其定量影响关系,并对两类模型的分析结果进行对比分析。研究结果:面向尺度对比的多尺度回归分析法能够从更为微观的角度揭示各个尺度层级上地类变化的核心驱动因子,而基于系统观点的多水平模型分析方法则能够更好地顾及尺度因素的定量影响。研究结论:多水平模型分析方法揭示的各个地类的核心驱动因子集与多尺度回归分析法推导的对应地类的核心驱动因子集之间呈现子集关系,两者在多尺度土地利用变化驱动力的研究方法上能够形成互补。     

平昌县土地利用动态变化分析

土地利用变化研究是生态环境变化研究的重要基础,也是规范人类行为的科学决策依据。随着人口的持续增长和社会经济的快速发展,平昌县土地利用发生了较大的变化。本文以平昌县2006~2010年土地利用统计资料为依据,利用土地利用动态度模型、土地利用程度模型、区域差异模型,对该县2006~2010年的土地利用动态变化状况进行了分析。分析结果表明：平昌县耕地、园地、林地、城乡建设用地、交通水利用地面积在增加,其他农用地、水域、自然保留地在减少;自然保留地和林地面积变化幅度相当大,变化面积分别为-2005.92hm2、937.96hm2;土地利用变化速度较快,年变化率达0.53%;土地利用程度较高,土地利用综合指数达245.18,土地利用处于发展时期;各乡镇土地利用变化区域差异显著。     

土地利用变化空间多尺度驱动力耦合模型构建

研究目的:从多尺度空间关联耦合的角度,构建一个能够动态、定量表征不同尺度土地利用变化及其驱动机理的土地利用变化多尺度驱动力系统动力学耦合模型。研究方法:以系统动力学理论与方法为指导,构建耦合模型主控反馈环与耦合关系模块形成耦合模型总体框架,并对该耦合模型进行实现与应用验证。研究结果:该耦合模型模拟结果相对误差的均值为-0.155%,相对误差分布在[-3.91%,4.98%]区间内的样本数占样本总数的90.3%,基本达到了对三级实证研究区土地利用变化及其多尺度驱动机理时域行为的再现与模拟。研究结论:耦合模型构建思路与方法较为可靠,能够为土地利用规划数量结构在不同尺度间的配置与协调提供有效的预测手段。     

厦门市土地利用演变动态及灰色预测

根据2001~2011年厦门市土地利用变更数据,采用土地利用动态模型和土地利用综合程度指数分析该市近11年来土地利用变化情况,并利用GM(1,1)模型对该市未来10年土地利用演变动态进行预测。研究表明:2001~2011年,厦门市各类土地利用变化速度各不相同,其中以交通用地、居民点与工矿用地变化速度最快分别为13.88%、6.34%,土地利用程度呈波动上升状态;预测2012~2021年厦门市耕地、园地将分别以2.92%、4.38%速度减少,其它用地则以不同程度增加,其中交通用地增加最明显为27.91%,而林地面积变化不大。     

中国耕地利用变化的研究方法分析：立足驱动与模拟研究

[目的]分析2000—2018年中国耕地利用变化的文献,对学者在研究耕地利用变化驱动和模拟方面所使用的方法进行对比分析,系统梳理各种方法在应用上存在的优势与不足,为未来学者开展相关研究提供方法参考。[方法]文献分析法、分类统计法等。[结果]对于耕地利用变化驱动研究而言,与主成分分析法组合的方法使用频率较高,基本适用于所有尺度,该方法可使复杂系统简单化、提高精度、有利于确定主要驱动因子,但一些重要的驱动因子难以经过统计学检验进入回归模型。对于耕地利用变化模拟研究而言,BP神经网络模型适合于大尺度的模拟研究,该方法预测能力强但精度一般;灰色动态模型GM(1,1)进行模拟所需的数据量较少、精度高,但受随机因素影响较大。CLUE-S模型已经比较成熟,在中小尺度上得到了很好的应用。[结论]耕地利用变化驱动与模拟的研究方法众多,但使用时相对单一且方法适用尺度的局限性较大。耕地利用变化驱动研究中学者们更倾向于使用定性与定量相结合的研究方法,未来耕地利用变化驱动的研究方法将逐渐朝着全定量的方向发展。耕地利用变化模拟研究中学者们更倾向于单一模型的使用,未来综合模型跨尺度融合将成为耕地利用变化模拟研究方法的发展方向。总体来看,未来耕地利用变化驱动与模拟研究方法将朝着双向、动态的复合型研究方法方向发展。     

基于时空数据模型的土地地籍管理研究

土地是最基础与最重要的资源与资产,是国家经济政策拟定的依据,是实施规划纲要与落实方针政策的基础。土地是人类生存的基础,而且是不可再生的,只有加大土地管理的力度,高效合理地利用土地,才能实现我国可持续发展的目标。地籍管理是土地管理工作的重点领域,是土地产权得到保障的前提。目前的土地管理集中在对土地产权的管理,土地产权变化会涉及到地理实体时间、空间及属性的变化,时态GIS正好反映了此变化。目前时态GIS的研究集中在对时空数据模型的建构。时空数据模型决定了时态GIS系统的运行效率。无论是国内还是国外均对时空数据模型进行了研究,通过模型的构建的相应地提出了超过20种模型,而在实际的应用中,不同的模型有不同的特点。文章对典型的6种时空数据模型进行了分析,从模型的建模思路出发,分别探讨了模型的适合环境与优缺点,可以为人们在应用时空数据模型进行土地管理时提供帮助,有利于研究者对模型的进一步研究。     

建设用地差别化管理:理论解释与实证研究——以广西北部湾经济区为例

研究目的：分析新增建设用地指标管理的弊端,研究提高土地资源利用效率的办法。研究方法：理论模型法、实证分析法。研究结果：建设用地差别化管理优化了不同区域、不同部门、不同产业之间的土地资源配置效率,减少社会整体福利损失,实现了土地资源配置的帕累托改进。研究结论：建设用地差别化管理提高了土地资源利用效率,是对新增建设用地指标的调整和修正,是一种有价值的探索。     

我国现行土地利用规划体系的不足和改进措施

本文通过研究我国现行土地利用规划体系的结构，浅析了我国现行土地利用规划体系的不足，并同英国、美国、日本、德国等土地利用规划先行国家进行对比分析，结合我国的实际国情，提出了我国土地利用规划体系的改进措施。具体有精简规划体系，明确规划内容与责任；提高动态变更手段的先进性及可操作性；注重土地规划对区域产业结构调整作用：进行城乡整体规划，实现城乡一体化等措施和意见。     

新旧土地利用分类体系对比分析

通过对新旧土地利用分类的产生背景、分类原则及其依据、体系、含义等方面进行对比,表明两种不同的分类体系是在不同的社会经济背景下产生的,有各自的优点和缺点。同时,针对新分类中存在的问题,提出了相应的建议,以求不断地完善和充实。     

Challenges for land system science

While considerable progress has been made in understanding land use change, land system science continues to face a number of grand challenges. This paper discusses these challenges with a focus on empirical land system studies, land system modelling and the analysis of future visions of land system change. Contemporary landscapes are contingent outcomes of past and present patterns, processes and decisions. Thus, empirical analysis of past and present land-use change has an important role in providing insights into the socio-economic and ecological processes that shape land use transitions. This is especially important with respect to gradual versus rapid land system dynamics and in understanding changes in land use intensity. Combining the strengths of empirical analysis with multi-scale modelling will lead to new insights into the processes driving land system change. New modelling methods that combine complex systems thinking at a local level with macro-level economic analysis of the land system would reconcile the multi-scale dynamics currently encapsulated in bottom-up and top-down modelling approaches. Developments in land use futures analysis could focus on integrating explorative scenarios that reflect possible outcomes with normative visions that identify desired outcomes. Such an approach would benefit from the broad and in-depth involvement of stakeholders in order to link scientific findings to political and societal decision-making culminating in a set of key choices and consequences. Land system models have an important role in supporting future land use policy, but model outputs require scientific interpretation rather than being presented as predictions. The future of land system science is strongly dependent on the research community's capacity to bring together the elements of research discussed in the paper, via empirical data collection and analysis of observed processes, computer simulation across scale levels and futures analysis of alternative, normative visions through stakeholder engagement.     

我国城市土地出让方式球状体系建设

从中央高层对地价形成机制的关注、现行土地出让方式的优缺点等方面来分析完善我国城市土地出让方式的必要性,研究如何完善土地出让方式有利于稳定地价与房价进而促进房地产市场健康运行。通过对比分析法和理论系统研究发现,理论上存在一种能同时具备各种现行出让方式优点的出让疗式"多要素拍卖",就该种方式进行制度设计和特点评述。在此基础上构建了我国城市土地出让方式球状体系,认为这种体系具备完整性、科学性、适用性的特点。     

气候变化对粮食产量影响的研究方法综述

[目的]受气候变化的影响,全球粮食安全面临严峻挑战,及时准确地评估气候变化对粮食产量的影响是应对挑战、制定农业适应性对策的关键。相关研究已产生了不少方法,通过综述对方法进行分类,明晰各种方法的优缺点和适用性,以期扬长避短,促进研究方法的综合、发展与完善。[方法]利用文献法、归纳法和比较法,从方法的原理和应用、存在的问题、发展的趋势3个方面进行探讨。[结果]产量分解法可用于分析粮食产量及其构成要素与不同生育期气候变化的关系,实验比较法一般用于粮食产量对单个气候因子或若干气候因子变化的敏感性分析,生产函数法适用于在农业生产系统中分析气候变化对粮食产量影响的边际效应,气候生产潜力模型法侧重于农业生产环境发展评估,作物生长模型法便于结合气候情景预测未来气候变化对粮食产量的影响。在不同研究方向上得以运用的同时,各方法也暴露了一些问题:产量分解法的技术产量难以拟合,实验比较法的数据获取难、模型稳定性较差,生产函数法容易遗漏重要变量、函数构造困难,气候生产潜力模型法的结论难以验证,作物生长模型法参数标定难、模型应用存在尺度错位。[结论]研究方法将逐渐形成一套综合的气候—水文—作物—经济模型法,多源数据融合和多目标模式已经成为方法发展的驱动力。     

基于两种数学模型的土地利用结构变化驱动力研究

通过尝试多种数学方法在土地利用结构变化驱动力问题研究中的应用,期望获得较为统一的运算结果,以期提供更为科学、有效的方法.从回顾前人研究土地利用结构变化驱动力入手,采用主成分分析法与灰色关联度法对土地利用结构变化驱动力问题进行研究,经实证分析发现,运用两种方法得出的土地利用结构变化驱动因素基本吻合,证明了两种方法可以有机结合,发挥各自的优势,弥补方法间的劣势,有助于我们从不同角度研究同一问题,也为这两种方法在其他领域的综合应用提供了借鉴.     

农业科研单位财务与资产管理部门的 角色定位及目标

[目的]通过研究如何科学、合理地确定水库农村移民生产安置人口,以提高移民工作质量、实现和谐移民.[方法]采用文献法与综合对比分析的方法,在论述移民生产安置人口确定重要性的基础上,全面分析影响移民生产安置人口确定的各类因素,对当前移民安置生产人口确定常用计算方法从计算模型、注意事项、使用条件、优点、缺点分别加一对比分析,对标准亩计算法的水库农村移民生产安置人口计算行了改进,改进后的标准亩计算法综合考虑了土地的数量、因高程变化及区域不同而产生的土地质量差异、移民对土地的依赖程度、农作物产值等因素,具有其他方法所不具备的优势.[结果]应用改进后的标准亩计算法对陕西某水库移民工程进行实证分析,结果表明采用改进标准亩计算法在确定移民生产安置人口上能够克服传统计算方法的不足.[结论]改进标准亩计算法对于移民生产安置人口的把握较其他确定方法更为准确合理,在实际工程中的实践应用效果良好.