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。     

顾及区域异质性驱动的土地利用变化模拟模型研究

研究目的：探索一种具有区域异质性转换规则、能模拟包含多个子区域的区域未来土地利用变化模拟模型（MFLUS）,并验证其可靠性。研究方法：通过多水平Logistic模型获取具有区域异质性的土地利用变化驱动机制,并耦合FLUS的自适应惯性机制CA构建MFLUS模型;然后将MFLUS用于徐州铜山区2010—2017年的土地利用变化模拟,并将结果与采用普通Logistic模型获取转换规则的Logistic-FLUS及FLUS模型进行对比。研究结果：（1）研究区土地利用变化受镇级及栅格尺度因素的综合作用,各地类驱动力的多水平Logistic模型比Logistic模型更具解释能力;（2）子区域层次的因素不仅会直接影响土地利用布局,而且会通过强化或弱化栅格层次因素的作用强度而间接影响土地利用布局;（3）无论是目视对比还是精度指标比较,MFLUS模拟效果均优于Logistic-FLUS及FLUS模型,其中MFLUS的FoM分别比Logistic-FLUS及FLUS提高16.74%和5.11%。研究结论：MFLUS模型在揭示和模拟包含多个子区域的区域土地利用变化过程与机理方面更具可靠性,可为包含多个行政区的区域国土空间规划提供决策支持。     

土地利用变化的研究理论述评

研究目的:从认识论及相关学科角度,探讨土地利用变化研究的理论基础.研究方法:文献资料法和比较分析法.研究结果:土地利用变化研究的学科理论很广,每种理论都从不同角度阐述了土地利用变化及其驱动因素间的复杂关系.研究结论:明确将土地利用作为研究对象的理论模型不多;不同土地利用变化的理论解释之间存在着很大差异;时空尺度在土地利用变化分析中十分重要.     

边境土地利用变化及其与贸易发展互动关系研究进展

研究目的:综述国内外有关边境土地利用变化及其与贸易发展的互动关系研究,总结已有研究的主要特点,为后续研究奠定基础。研究方法:文献资料法,理论分析法。研究结果:在边境土地利用变化、土地利用变化与贸易发展响应等方面研究取得重要进展。研究结论:边境土地利用变化及其与贸易发展的互动关系研究意义重大,未来可在边境土地利用变化与贸易发展耦合关系、驱动机制、时空模拟以及不同边境地区土地利用与贸易发展的差异性等方面进行深入研究。     

区域土地利用格局变化及驱动因素研究——以湖北省鄂州市为例

区域土地利用变化过程、格局与驱动力研究是揭示全球与区域尺度土地利用/覆盖变化规律的有效方法。采用土地利用动态度、土地利用程度和土地利用转移矩阵等模型方法,分析土地利用变化特征、各地类转化方向以及土地利用变化驱动因素。研究结果表明:18年间,研究区域土地利用变化显著,耕地面积减少最大,减幅达到28.39%,主要转移方向为建设用地、养殖和林地。养殖水面和建设用地大量增加,增幅分别为200.62%、84.83%,主要增加来源为耕地和水体。土地利用变化主要驱动因素为人口增加、经济增长、政策因素、城市规划以及人民生活水平提高。     

城乡融合发展背景下上海市农村宅基地利用变化仿真与模拟

研究目的:以上海市为例,从系统的角度分析城乡融合发展背景下,农村宅基地利用变化影响机理与趋势。研究方法:运用系统动力学方法建立上海市宅基地利用SD模型,模拟不同情景下2035年上海市宅基地利用状况。研究结果:(1)上海市宅基地利用变化SD模型是有效的;(2)现有发展趋势下,到规划末期上海市常住人口、建设用地规模会超过规划目标,宅基地总量将会减少约63%,宅基地利用率提高至96%左右;(3)对宅基地面积的影响:土地利用模式改变人口变化经济发展速度,对宅基地利用率的影响:经济发展速度人口变化土地利用模式。研究结论:(1)协调好人口增长与土地利用模式调整关系,严控土地用途转变,有助于实现规划目标;(2)利用经济优势多途径盘活乡村低效资源资产,保障农户宅基地权益。     

农作物空间格局变化研究进展评述

农作物空间格局及其时空动态变化研究具有重要的理论和实际意义,已经成为地理学和生态学的前沿和热点研究问题。该文从农作物空间格局变化的特征、机理机制和模拟模型等3个方面系统总结了国内外最新研究进展,讨论了研究中存在的关键问题,并对未来发展趋势和重点进行了展望。研究认为,农作物空间格局变化特征研究主要包括基于统计数据的方法、基于遥感信息的方法和基于空间模型的方法。农作物空间格局变化机理研究主要围绕不同自然 -社会经济驱动因子对农作物格局演变的作用机制开展,剖析农作物空间格局演变的内外部原因。农作物空间格局变化模拟模型从早期非空间模型发展到空间模型,而且越来较多模型对微观农户的作物选择或决策行为及其对农作物空间格局变化的影响给予了很多关注。在未来相当长的一段时间内,基于多尺度和多信息源数据融合的农作物空间格局变化特征提取、综合自然-社会经济多因素、宏观和微观多层次、静态和动态多机制的农作物空间格局变化机理分析、以及多学科和多方法综合的农作物空间格局变化模拟模型构建将是农作物空间格局变化研究的重点发展方向。     

基于偏最小二乘回归的投影寻踪耦合模型在土地利用预测中的应用

研究目的:构建偏最小二乘回归投影寻踪耦合模型(PLS-PP),提高土地利用预测精度。研究方法:文献分析法,偏最小二乘回归模型和投影寻踪模型,实证分析法。研究结果:(1)此模型预测结果的相对误差绝对值均值从PLS模型的3.92%,降低到了0.13%;(2)将投影寻踪与偏最小二乘回归耦合,运用偏最小二乘回归法提取对因变量影响强的成分,克服了变量之间多重相关性的问题,并降低投影寻踪输入维数。运用基于实数编码的加速遗传算法来优化投影指标函数,实现过程更为简单。研究结论:PLS-PP耦合模型是研究土地利用预测的有效的方法,可以为区域土地资源管理和制定地方经济发展政策提供支持。     

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。     

农村居民点时空格局演化模拟研究综述

［目的］在我国城镇化快速发展的大背景下,农村居民点分化重组趋势日益明显。利用模型模拟的手段定量揭示农村居民点空间格局演化的驱动因素,准确理解其演化过程和未来时期的布局态势,以期达到农村居民点的合理布局势在必行。为此,需要对目前农村居民点演化模拟的研究现状,以及应用的农村居民点演化模拟模型的适用性有一定的把握和认识。［方法］文章利用文献资料法和对比分析法,以农村居民点演化模拟研究的主要内容为主线,梳理和总结了农村居民点演化发展趋势、农村居民点演化模拟驱动机制,以及农村居民点演化模拟方法和模型,评述了不同演化模型的模拟原理及其优缺点。［结果］由于农村居民点的斑块空间破碎化、参与主体多样性、驱动因素复杂等原因,常规的土地利用变化模型在农村居民点模拟的应用上遇到了很大的挑战; 农村居民点演化模拟模型的选择仍具有较强的驱动力和尺度依赖性。［结论］土地利用变化模型可为农村居民点演化模拟研究提供有效参考,但是更加准确的农村居民点演化模拟需要注重机理模型的研发。通过空间途径和社会途径的耦合,解析农村居民点格局演化过程中的主要决策主体,构建农村居民点演化多主体模型,将是未来农村居民点演化模拟的重要方向。     

基于马尔科夫模型的盖州市土地利用动态变化研究

基于2009年、2014年盖州市两期Landset TM 5及ETM 7遥感影像通过解译获取土地利用变化图,求得该地区土地利用类型面积转移概率矩阵,应用马尔科夫模型对盖州市未来土地利用变化趋势进行模拟预测,结果表明:使用该模型预测土地利用变化在短期内的结果是可靠的;该地区正处于产业结构转型阶段,人类活动是该地区土地利用的主要驱动因素;研究区域较小会放大人为因素的影响从而导致了预测较长时间尺度下土地利用的变化的可信度有所下降。     

城市土地利用与交通相互作用（LUTI）研究进展与展望

研究目的:基于对国内外大量研究成果的梳理,对城市土地利用与交通相互作用(LUTI)的复杂机理展开系统回顾与述评,并尝试提出未来亟需重点关注的研究领域与方向。研究方法:文献资料法,对比分析法。研究结果:国内外实证研究领域及空间尺度表现出明显分异,部分研究结果亦呈现出差异化特征;国外热衷于引入多学科理论与方法构建LUTI一体化模型,而国内所引入的数学规划模型多停滞在理论分析与模拟层面,应用性相对有限,但近年来国内学者逐渐加强LUTI协调性评价,研究领域呈现出新特征。研究结论:全球可持续发展背景下,LUTI研究为实现城市土地利用与交通的协调发展提供了良好基础,未来应加强对LUTI模型方法与互馈机理的研究,并深入探讨现代交通发展对土地利用的影响机制,环境、社会因素亦应引起重视,国内学界则应注重本土性与应用性研究。     

国内几种土地利用变化模型述评

研究目的:增进土地利用变化机制和原因的理解;预测未来土地利用变化的速率,支持政府制定相关政策.研究方法:文献资料法和对比分析法.研究结果:土地利用变化模型在土地利用驱动力的模型化、土地利用数据的融合、土地利用变化的驱动力尺度、土地利用变化的自然反馈机制模型化等方面存在不足.研究结论:人文、尺度及地域因素是未来土地利用变化模型需要考虑的重要内容.     

农业土地利用综合效益评价及耦合协调关系研究

基于县域尺度分析土地利用综合效益及耦合协调关系可为决策农业土地最优利用模式的提供科学依据。以高集约化农业区长沙县为案例,构建效益评价指标体系,采用熵权-TOPSIS法计算土地综合效益,利用耦合协调度模型分析经济-社会-生态效益耦合协调关系。研究结果表明长沙县土地利用综合效益值从1996年的0.199增长至2016年的0.792,经济效益增长最快;土地利用系统内部耦合协调度在0.249～0.510之间波动变化,经历了低度耦合协调—勉强耦合协调—中度耦合协调的演变历程,总体土地利用效益及耦合协调度总趋势上升,但仍有很大的提高空间。建议通过调整土地利用结构、增强自然灾害抵御能力、引导农户合理施肥等措施提升社会-经济-生态效益耦合关系,实现农业可持续发展。     

区域环境承载力对土地利用变化的响应——以山东省垦利县为例

区域环境承载力是协调区域环境系统与区域社会经济发展的重要依据.以垦利县为例,对区域环境承载力的变化及其影响因素进行了研究.通过土地利用程度变化模型和土地分类指数变化模型,分析垦利县1993-2006年土地利用变化趋势,构建区域环境承载力指标体系和模型,并对垦利县1993-2006年土地利用变化和区域环境承载力变化趋势以及土地利用变化对区域环境承载力的影响进行了分析.     

土地利用规模和结构调整的环境影响评价模型研究

研究目的:构建一个可全面定量评价土地利用规模和结构调整相关环境影响的模型体系。研究方法:系统整合土地利用类型转移计算模型、多样性指数模型、土地生态服务价值计算模型、生态足迹和生态承载力评价模型等相关模型,并以上海市为例进行实证研究。研究结果:该模型体系比较全面地评价了上海市土地利用规划的环境影响,结果显示上海市的土地利用规划将导致区域土地利用结构明显变化,在一定程度上减少区域生态压力。研究结论:该模型体系能够客观评价土地利用规模和结构调整的相关环境影响,有一定的应用推广价值。     

武汉城市囤土地利用变化与工业化和城市化的耦合关系

在分析武汉城市圈1996-2006年土地利用变化趋势和特征的基础上,根据土地利用的综合变动系数将武汉城市圈划分为4种土地利用变化类型,即剧变型、缓变型、相对稳定型和稳定型,并总结了不同变化类型的特征.进一步研究了工业化、城市化发展阶段与土地利用变化类型的关系,结果显示:处于不同工业化、城市化阶段的地区,其土地利用变化也明显不同,且与工业化、城市化进程和状态具有一定的内在关系:最后对产业非农化、城市化与土地利用变化的耦合系数进行了研究,发现各地区的产业非农化、城市化和土地利用变化的耦合系数与土地利用的综合变动系数具有很高的一致性,按照产业非农化、城市化和土地利用变化耦合系数,在一定程度上可以判断土地变化的类型.     

中国省区土地利用差异驱动因素实证研究

研究目的:从区域层次上和时空尺度上研究中国省区土地利用差异的成因及其驱动因素,为土地利用规划和管理提供依据.研究方法:应用SPSS软件进行定量分析.研究结果:揭示了中国省区土地利用差异的驱动因素及其影响规律.研究结论:土地利用差异的实质是土地利用结构差异,在生态环境质量的刚性约束下,改变土地利用方式,实行节约和集约利用土地,实现低占地经济增长和土地资源可持续利用.     

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。     

系统动力学模型在土地资源研究中的应用——以大庆市地区为例

系统动力学最大的特点是能够处理高阶次、非线性、多重反馈、复杂时变的系统问题,而土地利用是一个非线性的动态过程,这其中涉及到很多经济社会的、环境生态的因素相互作用。大庆市由于几十年来石油工业的发展导致了土地资源的减少和生态环境的退化;针对上述情况应用系统动力学模型根据该地区的土地演变数据和经济发展影响土地变化的数据作为主导驱动力来研究该地区土地利用变化情况,反映出当地经济发展与土地变化之间的因果关系,提出大庆地区的土地利用中存在的问题以及解决的方法,为大庆市土地资源可持续发展提供科学的理论支持。