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基于多目标决策和CA 模型的土地利用变化 预测模型及其应用 总被引：17，自引：1，他引：16
结合宏观用地总体需求与微观土地利用适宜性, 集成灰色预测模型、多目标决策模型、 元胞自动机模型、地理信息系统技术方法, 建立了GCMG 土地利用变化预测模型。GCMG 模型包括非空间和空间2 个模块, 非空间模块侧重依据宏观社会经济发展趋势预测研究区未 来的总体用地需求变化, 而空间模块集成多目标决策模型、元胞自动机、地理信息系统等技 术方法实现了基于土地适宜性的土地利用空间配置。运用该模型对龙海市2000-2010 年土地 利用变化进行了情景模拟, 结果表明园地和建设用地是该区域内变化最为显著的用地类型, 基本农田保护政策严格实施与否将对龙海市未来土地利用变化产生深远的影响。GCMG 模型 在龙海市的应用实例表明, 该模型将土地利用系统作为一个整体, 兼顾到区域宏观水平上的 土地利用需求与局部尺度上的土地利用适宜性, 能够较好地同时模拟不同土地利用类型以及 不同人类决策情景下的土地利用转换概率, 因而可为理解土地利用多尺度复杂系统提供一定 的帮助。 相似文献
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基于区块特征的元胞自动机土地利用演化模型研究 总被引：1，自引：1，他引：0
针对传统元胞自动机模型中栅格式规则空间模拟复杂地理元素精度不高的问题,提出一种基于土地区块特征的非规则空间元胞自动机模型,以地理单元实质不规则实体形状作为元胞空间单元,进行土地利用变化的仿真模拟,运用MapInfo建立非规则空间元胞自动机模型的应用软件.对头灶镇土地利用演化的实证研究表明,非规则空间元胞自动机模型可以更真实地描述元胞地理信息、局部空间关系和演化规则,可为城市规划提供决策支持. 相似文献
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多层次矢量元胞自动机建模及土地利用变化模拟 总被引：4，自引：3，他引：1
城市规划对土地利用变化起着重要的引导作用,各层次规划相互支撑、互为补充,自上而下影响着土地利用格局的演变。矢量元胞自动机以不规则的地理实体作为基本单元,可以更逼真地表达客观复杂的城市用地空间结构。然而,当面向具有层次协同性、空间引导性和管控传导性等特征的城市规划时,其元胞多层次体系构造、层次间协同方法和转换规则获取等关键问题凸显出来。本文以江阴市2007年、2012年、2017年3期土地利用现状数据为基础,在多层次矢量元胞自动机建模基础上,模拟了2017年土地利用变化,通过模拟结果与用地现状对比分析,对模型个别参数进行了修正,进一步提高了模型的可行性与适用性,进而预测了2022年城市土地利用格局。模拟结果显示,中心城片区建设用地发展已经趋于饱和,澄南、澄东南和澄东片区建设用地扩张较为明显,有逐步形成“中心城区—城镇组团—村庄”三级城乡空间聚落体系的趋势。最后利用FoM指标对模拟结果进行了评价,得到整体和各片区的精度基本都大于或接近于0.21,表明模拟结果精度较高,其构建的模型在面向多层次规划的用地变化模拟方面具有更好的效果。 相似文献
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基于随机森林CA的东莞市多类土地利用变化模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
《地理与地理信息科学》2016,(5)
城市土地利用及其变化对城市环境有着重要影响。很多学者已经结合元胞自动机和机器学习算法对城市扩张进行了相关的模拟研究,但针对复杂的多类土地利用相互变化过程的研究仍然较少。该文提出了一种基于随机森林算法的多类元胞自动机(RFA-CA)模型,并将其用于模拟和预测复杂的多类土地利用变化。该模型使用随机森林算法提取元胞自动机的转换规则,并计算了各空间变量的重要性,在东莞市2000-2014年土地利用动态模拟结果中,Kappa系数和整体精度分别为0.73和84.7%。针对每一种土地利用类型,计算了影响东莞市土地利用变化的各空间变量的重要性,结果显示,交通、区位因素对东莞市土地利用变化格局的形成有重要影响。文中引入的POIs邻近因素反映了城市空间开发程度的高低,同样对多类土地利用格局的形成具有重要作用。 相似文献
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基于局部化转换规则的元胞自动机土地利用模型 总被引：3，自引：1，他引：2
传统土地利用元胞自动机(Cellular automata,CA)模型基于空间同质性假设,使用全局性模型建立元胞转换规则,忽略了土地利用变化驱动因素的驱动作用在空间上的变化。以美国佛罗里达州的橙县(Orange County)2003-2009年土地利用变化为例,提出了基于局部化转化规则的CA土地利用模型,其中元胞的土地利用类型适宜性由地理加权多项logit模型(Geographically weighted multinomial logit,GWML)获得。结果表明:GWML模型较传统全局性多项logit(Multinomial logit,MNL)模型有更高的数据解释能力。基于GWML模型的土地利用CA模型能反映局部土地利用变化模式,因而较基于MNL模型的CA模型具有更高的模拟精度。所得结论对未来国内地区的研究有借鉴意义。 相似文献
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不规则邻域元胞自动机通过定义一定的邻域规则,将对中心元胞影响较大的邻域元胞进行识别与计算从而确定邻域形态与影响范围,与传统元胞自动机模型相同尺寸邻域形态相比,模拟更加真实有效。基于不规则邻域识别算法对元胞邻域范围进行划分,再通过遗传算法和多准则评价相结合获取转化规则参数,继而对大连市金石滩国家旅游度假区2004年和2010年土地利用变化进行模拟研究,通过比对分析以及Kappa系数检验法对模拟精度做一检验,研究模拟结果总体Kappa系数为81.62%,具有一定的可靠性,研究显示该模型在多地类碎小斑块之间的转化模拟具有一定的优势,对于模拟土地利用/覆盖变化模型具有一定的改进。 相似文献
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基于CA与AO 的区域土地利用变化模拟研究——以三峡库区为例 总被引：3，自引：0，他引：3
运用元胞自动机(Cellular Automata)与AO(ArcObject) 相结合的方法, 在VB 环境下编程来 进行三峡库区地类变化模拟研究。以1995 年和2005 年的土地利用图为基础数据, 比较研究期各 地类的变化数量与方向以确定地类转换之间的优先级, 然后确定地类的转换概率。研究结果表明 此方法便于理解与操作, 同时模拟精度高; 预测结果说理性强, 其结果显示三峡库区城镇建设用 地增加, 耕地面积减少, 水域的面积在增加。其预测结果可以指导库区的土地利用规划, 为库区有 效土地管理提供参考。 相似文献
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基于LP-MCDM-CA模型的土地利用结构优化研究——以天水市为例 总被引：3，自引：0，他引：3
土地利用类型数量在地域空间上的优化配置是实现土地可持续利用,提高土地聚集效应和保持土地生态系统平衡的重要途径.针对当前土地利用优化配置模型存在的不足,构建了基于多目标线性规划与元胞自动机的土地利用优化配置模型(MCDM-CA),在定义邻域规则、转换规则和土地适宜性评价的基础上,开展了基于经济效益、生态效益最大化的土地利用空间配置,实现了土地资源数量结构优化与空间布局优化的统一;并运用该模型对天水市土地利用结构优化进行了实证研究.研究表明,该模型兼顾到区域宏观水平上的土地利用数量结构与局部尺度上的土地利用适宜性,能够较好地同时模拟不同土地利用类型以及不同人类决策情景下的土地利用效果.本研究可为解决土地利用规划中的资源优化配置关键问题提供新的技术方法. 相似文献
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基于神经网络的元胞自动机及模拟复杂土地利用系统 总被引：57，自引：9，他引：57
本文提出了基于神经网络的元胞自动机(CellularAutomata),并将其用来模拟复杂的土地利用系统及其演变。国际上已经有许多利用元胞自动机进行城市模拟的研究,但这些模型往往局限于模拟从非城市用地到城市用地的转变。模拟多种土地利用的动态系统比一般模拟城市演化要复杂得多,需要使用许多空间变量和参数,而确定模型的参数值和模型结构有很大困难。本文通过神经网络、元胞自动机和GIS相结合来进行土地利用的动态模拟,并利用多时相的遥感分类图像来训练神经网络,能十分方便地确定模型参数和模型结构,消除常规模拟方法所带来的弊端。 相似文献
10.
基于生命周期理论的煤矿区 土地利用演化模拟 总被引：7，自引：0，他引：7
准确、可靠地模拟和预测煤矿区土地利用结构的变化,是矿区制定土地利用规划、土地复垦措施的重要依据。考虑到元胞自动机模型(CA)在土地利用结构变化模拟和预测方面的优越性能,将CA模型引入了矿区土地利用结构变化的模拟和预测。但矿区在不同的发展阶段,土地利用类型之间的转换具有不同方式,使得土地利用结构的演化存在阶段性的特点。因而利用CA模型对矿区的土地利用变化进行模拟和预测,就要求在不同阶段使用不同的转换规则,而传统CA模型难以满足这样的要求。本文基于矿区生命周期理论,改进了传统CA模型,通过控制变量的引入,实现了元胞转换规则的动态获取和应用。为了验证模型的有效性,以潞安矿区为研究区域,常村矿为研究对象,利用改进的模型对常村矿的土地利用空间结构进行了成熟期和衰退期的预测。通过和传统CA模型预测结果的比较,表明该模型的预测结果和矿区的不同阶段的土地利用演化特点比较吻合。因此该模型能够提高矿区土地利用结构演变模拟和预测的精度,是有效可行的方法。 相似文献
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Adeline Marinho Maciel Gilberto Camara Lubia Vinhas Michelle Cristina Araújo Picoli Rodrigo Anzolin Begotti Luiz Fernando Ferreira Gomes de Assis 《International journal of geographical information science》2019,33(1):176-192
Earth observation images are a powerful source of data about changes in our planet. Given the magnitude of global environmental changes taking place, it is important that Earth Science researchers have access to spatiotemporal reasoning tools. One area of particular interest is land-use change. Using data obtained from images, researchers would like to express abstractions such as ‘land abandonment’, ‘forest regrowth’, and ‘agricultural intensification’. These abstractions are specific types of land-use trajectories, defined as multi-year paths from one land cover into another. Given this need, this paper introduces a spatiotemporal calculus for reasoning about land-use trajectories. Using Allen’s interval logic as a basis, we introduce new predicates that express cases of recurrence, conversion and evolution in land-use change. The proposed predicates are sufficient and necessary to express different kinds of land-use trajectories. Users can build expressions that describe how humans modify Earth’s terrestrial surface. In this way, scientists can better understand the environmental and economic effects of land-use change. 相似文献
12.
基于经济驱动因子的土地利用结构变化区域差异分析——以哈大齐工业走廊为例 总被引：2，自引：2，他引：0
在遥感技术和地理信息系统平台的支持下,以1980~2005年间的6期遥感影像为基础,经过矢量化后得出哈大齐工业走廊范围内的哈尔滨、大庆和齐齐哈尔市区的土地利用变化数据。结合三个城市的经济统计数据,建立土地利用动态变化模型,在此基础上引入两个驱动因子评价指标(驱动效率指数和经济效益指数),对比分析三个城市的土地利用结构与经济发展的关系,对其土地利用结构进行合理性分析。研究表明:大庆市随着石油资源的耗竭,地区的经济产业结构做出相应调整,土地利用结构趋于相对稳定;哈尔滨在多元化的经济发展模式下,形成相对合理的土地利用结构,进而促使经济不断保持协调稳定发展;齐齐哈尔市驱动因子评价指数尚未趋于稳定,区域经济发展还在很大程度上依赖土地资源的消耗。本研究为进一步的土地评价和土地利用结构调整提供相应的基础和依据。 相似文献
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Sten Engelstoft M.Sc. 《Geografisk tidskrift / udgivet af Bestyrelsen for Det Kongelige danske geografiske selskab》2013,113(1):47-50
Engelstoft. Sten: Urban land-use in the Core-Area of Medium-sized Danish towns. Geografisk Tidsskrift 84: 47–50. Copenhagen. January 1984. The paper attempts to discuss the dual relationship between urban land-use changes and the social processes: examples from two medium-sized Danish towns are demonstrated. 相似文献
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《Norsk geografisk tidsskrift. Norwegian journal of geography》2012,66(4):277-294
The open coastal heathlands in Norway have changed character in recent decades, mainly because traditional practices such as burning, cutting and grazing have been abandoned or reduced. In a project aimed at increasing our knowledge of woodland regeneration in oceanic boreal heathlands, an area on the island of Kalv?ya in the archipelago of Vikna on the extreme outer coast of central Norway has been studied. Kalv?ya has calcareous bedrock; rich heath, rich fens and low-herb woodland cover 20% of the island. Large parts are paludified, and wet heath and mire vegetation cover 60%. The island has not been inhabited, but it was used for summer farming in the latter part of the 19th century and later for stock grazing. The woodland and scrub were mapped using aerial photographs from 1961 and 1981, and by fieldwork in 2001. Vegetation changes were analyzed using GIS techniques. Woodland and scrub increased from 3.0% in 1961, to 4.3% in 1981, to 11.6% in 2001. Betula pubescens is the commonest woody species. The oldest trees are 150 to 175 years old, growing in the most heavily wooded area, far away from the summer farm. In addition to human impact (summer farm, grazing pressure), the geology, terrain (degree of exposure), and climatic factors are important for woodland colonisation and distribution. 相似文献
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黄土丘陵沟壑区典型小流域土地持续利用案例研究 总被引：24，自引：5，他引：24
本文选择我国水土流失最为严重的黄土丘陵沟壑区作为研究地区,通过野外调查、土地利用填图,结合区域国民经济发展规划提出了4种基本土地利用规划方案附加2种保护性耕作措施;开展了生态适宜性、经济可行性和社会可接受性评价。提出:在得到大量外部经济支持的前提下,应积极实行15°以上的坡耕地全部退耕还林还草的方案,其中在中等坡度的地区(15°-25°)应发展果园和经济林;若缺少外部强有力的经济支持,该区土地利用调整应逐步开展,短期内(约0-5年),建议坡度大于25°的坡耕地逐步退耕还林还草,其中,坡度大于25°,地形条件较好的地区应种植果园和经济林;中期(约5-10年),坡度大于20°的黄土地区应逐步退耕还林还草,其中坡度介于20°-25°之间的地区应转变为果园和经济林;10年之后,建议大于15°的坡耕地全部转变为其他用途,其中坡度介于15°-25°的黄土地区应转变为果园和经济林,坡度大于25°的地区转变为林地/灌丛和草地 相似文献
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基于PSR模型的农区土地利用冲突强度的诊断 总被引：6，自引：0，他引：6
随着工业化、城镇化进程的加快,农村土地利用冲突越来越多,分析不同农区土地利用冲突的形式,评估土地利用冲突的强度,对农村发展具有重要意义.本文采用相关分析、主成分分析的方法,从引起鄢陵县耕地利用变化的32 个因子中,提取了6 个主要压力因子,根据鄢陵土地利用结构变化情况和区域政策、制度及其社会响应状况,建立特色农区土地利用冲突强度的评价指标体系,用加权函数法进行冲突强度的评价.研究表明,土地利用冲突强度呈波动增加趋势;土地利用冲突的原因主要是：①经济发展及经济结构调整因素;②农业种植结构的调整;③科技进步以及政策等因素的影响.因此,政府可通过市场手段、规划制度等进行调控,提高区域土地资源的配置效率,引导土地利用方式的规范转化,以减缓或化解土地利用冲突. 相似文献
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土地规划与农村整治──比利时瓦隆区国土整治经验借鉴* 总被引：2，自引：0，他引：2
通过研究比利时瓦隆区国土规划与农村整治的任务与实践,深入探讨了土地规划在国土整治中的重要作用及其有关经验.结合我国的实际情况,就国土整治工作的重点,土地管理与农村整治的紧迫性,以及土地规划与国土规划的关系,进行了中外对比分析,从洋为中用的角度,针对性地提出了一些意见. 相似文献
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LIU Jiyuan LIU Mingliang DENG Xiangzheng Zhuang Dafang ZHANG Zengxiang LUO Di 《地理学报》2002,12(3):275-282
In the mid-1990s, we established the national operative dynamic information serving systems on natural resources and environment. During building the land-use/land-cover change (LUCC) database for the mid-1990s, 520 scenes of remotely sensed images of Landsat Thematic Mapper (TM) were interpreted into land-use/land-cover categories at scale of 1:100,000 under overall digital software environment after being geo-referenced and ortho-rectified. The vector map of land-use/land-cover in China at the scale of 1:100,000 was recently converted into a 1-km raster database that captures all of the high-resolution land-use information by calculating area percentage for each kind of land use category within every cell. Being designed as an operative dynamic information serving system, monitoring the change in land-use/land-cover at national level was executed. We have completed the updating of LUCC database by comparing the TM data in the mid-1990s with new data sources received during 1999-2000 and 1989-1990. The LUCC database has supported greatly the national LUCC research program in China and some relative studies are incompletely reviewed in this paper. 相似文献
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基于数理统计的快速城市化时期土地利用变化分析——以大连市为例 总被引：1，自引：0，他引：1
基于数理统计的快速城市化时期土地利用变化分析试以土地系统理论为基础,运用数理统计方法,建立1996—2005年各类用地数量变化数据库,分析大连市各类用地时空变化规律,预测未来用地规模。采用吉布斯一马丁（Gibbs—Mirtin）多样化指数和洛伦兹（Lorenz）曲线分析大连市各类用地的数量结构特点,利用二次指数平滑方法预测出2010～2020年大连市各类用地规模。结果表明,1996年以来全市建设用地面积呈上升趋势,农业用地和未利用地面积呈缓慢下降态势,但就经济增长的规模看,未来大连的经济发展不会始终保持之前的增长态势,建设用地的需求量也将有所缩减。 相似文献