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CLUE-S模型的改进与土地利用变化动态模拟——以张家界市永定区为例 总被引：13，自引：2，他引：11
区域土地利用变化模拟是LUCC研究的核心内容之一。以地处湘西北岩溶山区的张家界市永定区为研究对象,针对目前国际上广泛使用的CLUE-S土地利用变化模型,通过在传统Logistic回归模型中引入空间自相关变量,对CLUE-S模型的空间分析模块进行了改进。实验与分析结果表明,改进的空间分析模块拟合优度、拟合精度都有较大的提高。耕地、林地及居民点工矿用地的拟合优度(ROC值)分别从0.784、0.821和0.741提高到0.827、0.875和0.838。在此基础之上,采用改进的CLUE-S模型,模拟和预测了研究地区2005~2020年的土地利用时空变化。研究结果说明对CLUE-S模型空间分析模块的改进在一定意义上是合理的,同时也可以为永定区及其相似地区的土地利用规划决策提供更为科学的依据。 相似文献
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地理加权回归在区域土地利用格局模拟中的应用——以常州市孟河镇为例 总被引：4，自引：0，他引：4
以江苏省常州市新北区孟河镇为研究区,在土地利用格局模拟的回归建模中考虑驱动因子对土地利用格局影响的空间不稳定性,实现基于地理加权的回归分析模型,并与基于全局最小二乘法(OLS)的Logistic回归模型进行比较。研究结果表明,运用地理加权回归(GWR)的建模方法,不但可以获得更好的拟合优度和更高的拟合准确率,而且可以获得各驱动因子对土地利用格局影响的空间分异特征。同时,研究结果也可以为孟河镇及其类似地区的土地利用规划决策提供科学依据。 相似文献
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土地利用变化的多尺度空间自相关分析——以内蒙古翁牛特旗为例 总被引：52，自引：5，他引：47
用传统统计学方法模拟和解释土地利用变化的前提条件是研究分析的数据在统计上必须独立且均匀分布。但是空间数据相互之间通常具有依赖性 (即空间自相关),某一变量的值随着测定距离的缩小而变得更相似或更为不同。由于经典线性回归方法未能抓住数据的空间自相关特征,而空间自相关包含一些有用的信息,为了克服这一缺点,利用Moran的I系数自相关图来描述研究区土地利用变化的空间自相关,并且建立了不仅考虑回归而且又考虑空间自相关的混合回归-空间自相关回归模型 (即空间滞后模型)。研究得到：① 研究区土地利用变化模型中不但自变量之间而且因变量之间存在空间正自相关,这表明土地利用变化数据的空间自相关很强;② Moran的I系数随着尺度的变粗而减小,这是由于数据平均时的滤波特性和Moran的I系数对距离的非线性特征造成的;③ 经典线性回归模型的残差也表现出正相关,这表明标准的多元线性回归模型未能考虑土地利用数据所存在的空间依赖性;④ 混合回归-空间自相关回归模型 (即空间滞后模型) 的残差未存在空间自相关,并且有更好的拟合度;⑤ 相对于经典线性回归模型,混合回归-空间自相关回归模型 (即空间滞后模型) 对于存在空间自相关性的数据来说有着统计上的合理性,而经典线性回归模型未能考虑这些因素。 相似文献
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乡镇尺度绿洲土地利用空间格局动态模拟与分析 总被引：7，自引：5，他引：2
以新疆三工河流域为研究区,根据历史土地利用变化过程及其主要人文驱动因素——人口、经济、技术和市场,设计参考模式、经济模式和生态模式3种社会经济发展模式模拟未来土地利用数量需求情景,采用CLUE-S模型分别模拟了地方区、兵团区未来土地利用空间格局的演变过程。模拟结果显示：地方区与兵团区Logistic回归的ROC系数均大于0.7,在40 m×40 m栅格粒度除地方区1998年Kappa系数为0.75外,其余均大于0.8,说明CLUE-S模型能够有效模拟干旱区乡镇尺度绿洲的土地利用变化过程,其计算的土地利用空间发生概率是合理的,不同需求情景下的空间动态模拟结果有效性好,可作为区域土地资源可持续利用规划决策的参考依据。 相似文献
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《亚热带资源与环境学报》2017,(3)
土地利用和覆被变化(LUCC)是全球环境变化研究的主要议题,对于环境管理领域十分重要。土地利用和覆被变化模型有助于人们更好地理解土地利用和覆被变化过程,了解人类决策对土地利用变化的影响,并对未来情景作出预测,确定环境变化的关键地点,是综合环境管理的重要工具。CLUE-S模型是一种适用于中小尺度的、动态的、空间显性的LUCC模型,能够实现基于土地利用需求分析下的全局土地利用类型的同步模拟,自2002年推出以来已在国内外多个研究区得到广泛应用。对CLUE-S模型在LUCC、环境管理、城市空间扩展等领域的应用进行了梳理,并从模型改进、模型耦合、模型尺度与模型参数研究等方面对CLUE-S模型研究进展进行探讨,认为模型存在尺度依赖性、缺乏反馈机制、人类决策因素考虑不足等问题,总结出未来研究应着重考虑开展多尺度模拟,探索CLUE-S模型与其他模型的耦合研究,加深在环境管理领域的应用。 相似文献
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土地利用系统动态变化模拟研究进展 总被引：6，自引：1，他引：5
土地利用/覆被变化与环境要素的动态作用过程自LUCC相关研究计划开展以来一直是重点内容,并且愈来愈受到重视.将土地利用主体的决策过程和环境要素变化过程综合起来研究土地利用系统动态变化,是实现土地自然生态系统与社会经济系统耦合研究的途径与方法.本文在对土地利用系统复杂性分析的基础上,提出目前土地利用系统变化模拟需要解决的基本科学问题,主要包括土地自然环境要素对土地利用主体决策的影响、不同空间尺度土地利用主体及主体间相互作用及在此基础上的区域土地利用动态变化模型研究.土地利用模型是分析土地利用系统结构与功能的有力工具,通过分析土地利用系统模拟研究进展发现国内外真正实现了自然生态系统和社会经济系统综合研究的模型尚不多见.基于主体的土地利用模拟方法综合了土地利用变化中空间变化和主体决策过程,适合于分析土地利用系统变化的空间过程、空间相互作用和多尺度现象.本文在对国际上基于多主体模型进行土地利用系统模拟的相关进展、模拟平台等分析评述的基础上,提出未来我国开展基于多主体模型进行土地利用变化研究的建议. 相似文献
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基于邻域相关的漓江流域土地利用多情景模拟与景观格局变化 总被引：4，自引：0，他引：4
建模和情景分析是土地利用变化研究的核心内容。选择旅游业高速发展的漓江流域为研究区,利用基于邻域相关构建空间权重的Auto-logistic 模型代替传统的Logistic 回归,构建CLUE-S 模型,对研究区2020 年土地利用格局进行多情景模拟,并通过景观格局指数对比分析不同发展情景下的景观格局特征。结果表明：① 利用邻域相关构建空间权重的Auto-logistic模型在预测土地空间分布概率方面较传统的Logistic 模型具有更好的预测能力;② 建设用地和草地高度破碎化、水域面积不稳定是漓江流域景观脆弱性的主要来源;③ 旅游地发展需要稳定、多样的景观格局。一方面要合理控制人为活动主导的用地类型对景观格局的冲击,另一方面应兼顾景观多样性,实现用地在社会经济和生态环境之间的协调。 相似文献
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北京市土地利用空间格局演化模拟及预测 总被引：5，自引：2，他引：3
土地利用空间格局的演化模拟可定量地从空间尺度揭示区域土地利用变化的驱动因素,是厘清未来时期内土地变化的重要途径。基于CLUE-S模型,以北京市为研究案例,结合1985、2000和2010年三期土地利用数据,运用Logistic逐步回归方法识别了北京市各种土地利用类型演化的驱动因素,对北京市土地利用空间格局进行模拟。在此基础上,基于北京市社会经济发展、土地利用规划、资源禀赋及生态保护等不同情景,对北京市2020年土地利用空间分布格局进行模拟及预测。结果表明：①不同的时期内,驱动因子对不同土地利用类型的影响呈现差异性,其中交通因素及社会经济因素对土地利用类型的转化率影响较显著,坡度对各个土地利用类型的影响较大。②通过对2010年北京市土地利用变化的模拟结果来看,Kappa指数为87.03%,说明预测结果与实际土地利用情况有较好的一致性。③预测结果显示,北京市的城市发展均表现为继续向外扩展,且以东南、东北为主要扩展方向,但扩张的程度存在差异。 相似文献
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中国土地利用空间格局刻画方法研究 总被引：7，自引：1，他引：6
土地利用空间格局研究是土地利用/覆盖变化（LUCC）理论和实践的基础,对土地利用空间格局进行有效刻画有利于国土资源空间优化,提升土地利用规划和管理水平。由于土地利用空间格局的研究范畴尚不明晰,目前土地利用空间格局的研究对形状、斑块分布和结构等方面关注较少,缺乏对不同土地利用类型间相互关系的研究;同时,格局指标繁多且存在较大的相关性,如何建立指标与土地利用空间格局的对应关系值得进一步研究。本文在深刻理解土地利用空间格局内涵的基础上,将面积、形状和斑块分布总结为土地利用几何特征,将结构和多样性总结为土地利用类型特征,建立了土地利用空间格局刻画指标体系,利用模糊C均值聚类分析,明确了指标与空间格局间的对应关系。结果表明,中国土地利用几何特征可以划分为简单大斑块型、复杂大斑块型、复杂小斑块型、简单小斑块型和散布型五种,不同的几何特征反映了不同土地利用类型的面积、形状和斑块分布的特点,体现了区域土地利用类型的组合关系。2010年中国土地利用共存在61种不同的结构,但主要的结构类型仅有14种,结构特征具有明显的空间聚集性,体现了不同土地利用类型的空间分异性。中国土地利用多样性以3~5类为主,占比达66.69%,其特征总体上呈现“东北、东南高,西北低”的态势。该研究丰富了土地利用空间格局研究的理论体系,填补了中国土地利用整体空间格局刻画的空白。 相似文献
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基于RS和GIS的土地利用格局模拟与分析——以河北省沽源县丰元店乡为例 总被引：2，自引：1，他引：2
基于由高分辨率的遥感和数字高程模型数据源得到的土地利用、地形、道路和居民点等空间数据,运用Logistic回归模型对河北省沽源县丰元店乡的旱地、有林地、其它林地、天然草地、改良与人工草地、未利用地,以及其它土地共7种土地利用类型的空间分布格局进行了模拟与分析(模拟网格为50 m ×50 m),并使用ROC方法对所有回归模型的拟合优度进行了检验.结果表明,旱地、有林地、改良与人工草地,以及未利用地和其它土地的回归模型的拟合优度较高(ROC值分别是0.868,0.795,0.830,0.790和0.930),而其它林地和天然草地的回归模型的拟合优度相对较低(ROC值分别是0.711和0.719).研究结果揭示了地形、道路和居民点分布等因素对研究地区土地利用格局形成与演变的重要决定作用,这为进一步研究丰元店乡未来的土地利用动态变化情景奠定了基础,同时也可以为该乡的土地利用管理提供科学依据. 相似文献
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Nowadays, spatial simulation on land use patterns is one of the key contents of LUCC. Modeling is an important tool for simulating land use patterns due to its ability to integrate measurements of changes in land cover and the associated drivers. The conventional regression model can only analyze the correlation between land use types and driving factors, but cannot depict the spatial autocorrelation characteristics. Land uses in Yongding County, which is located in the typical karst mountain areas in northwestern Hunan province, were investigated by means of modeling the spatial autocorrelation of land use types with the purpose of deriving better spatial land use patterns on the basis of terrain characteristics and infrastructural conditions. Through incorporating components describing the spatial autocorrelation into a conventional logistic model, we constructed a regression model (Autologistic model), and used this model to simulate and analyze the spatial land use patterns in Yongding County. According to the comparison with the conventional logistic model without considering the spatial autocorrelation, this model showed better goodness and higher accuracy of fitting. The distribution of arable land, wood land, built-up land and unused land yielded areas under the ROC curves (AUC) was improved to 0.893, 0.940, 0.907 and 0.863 respectively with the autologistic model. It is argued that the improved model based on autologistic method was reasonable to a certain extent. Meanwhile, these analysis results could provide valuable information for modeling future land use change scenarios with actual conditions of local and regional land use, and the probability maps of land use types obtained from this study could also support government decision-making on land use management for Yongding County and other similar areas. 相似文献
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autologistic方法在湖南张家界市土地利用格局模拟中的应用(英文) 总被引：3，自引：1，他引：2
Nowadays,spatial simulation on land use patterns is one of the key contents of LUCC.Modeling is an important tool for simulating land use patterns due to its ability to inte-grate measurements of changes in land cover and the associated drivers.The conventional regression model can only analyze the correlation between land use types and driving factors, but cannot depict the spatial autocorrelation characteristics.Land uses in Yongding County, which is located in the typical karst mountain areas in northwes... 相似文献
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Bo Huang Li Zhang Bo Wu 《International journal of geographical information science》2013,27(3):379-398
Understanding the complexity of urban expansion requires an analysis of the factors influencing the spatial and temporal processes of rural–urban land conversion. This study aims at building a statistical land conversion model to assist in understanding land use change patterns. Specifically, GIS coupled with a logistic regression model and exponential smoothing techniques is used for exploring the effects of various factors on land use change. These factors include population density, slope, proximity to roads, and surrounding land use, and their influence on land use change is studied for generating a predictive model. Methods to reduce spatial autocorrelation in a logistic regression framework are also discussed. Primarily, an optimal sampling scheme that can eliminate spatial autocorrelation while maintaining adequate samples to allow the model to achieve the comparable accuracy as the spatial autoregressive model is developed. Since many of the previous studies on modeling the spatial complexity of urban growth ignored temporal complexity, a modified exponential smoothing technique is employed to produce a smoothed model from a series of bi‐temporal models obtained from different time periods. The proposed model is validated using the multi‐temporal land use data in New Castle County, DE, USA. It is demonstrated that our approach provides an effective option for multi‐temporal land use change modeling and the modeling results help interpret the land use change patterns. 相似文献
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以徐州市贾汪矿区1986、1996、2006和2016年4期遥感影像为数据源,基于CLUE-S模型,在传统Logistics回归模型的基础上引入空间自相关因子形成Autologistic回归模型,选取政策、自然环境、社会经济和空间约束等因素,对贾汪矿区2016年土地利用空间分布格局进行模拟以检验精度。在此基础上对研究区2026年趋势发展、经济发展和生态保护3种情景下的土地利用空间分布格局进行了模拟。结果表明：1）Autologistic回归模型在土地利用情景模拟过程中能够更好地反映真实的土地利用格局;2）研究区2016－2026年不同情景下,建设用地在3种情景下均呈现明显的增加趋势,未利用地面积持续减少,其中经济发展情景下建设用的增幅最大,生态保护用地情景下建设用地增幅最小,在生态保护情景下,林地、耕地等生态用地受到保护,建设用地的扩展速度被抑制。
关键词：土地利用变化;CLUE-S模型;Autologistic回归模型;情景模拟;贾汪矿区 相似文献
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太仆寺旗土地利用变化时空格局的动态模拟 总被引：37，自引：4，他引：33
本文以太仆寺旗为研究区 ,通过将土地利用驱动因子分解为稳定少动控制因子、年际变动影响因子与社会经济驱动因子 ,求解了太仆寺旗土地利用变化驱动因子作用系数矩阵 ,揭示了不同类型因子驱动土地利用变化的方向与强度。在此基础上 ,以CLUE S模型为框架 ,构建了太仆寺旗土地利用变化时空格局模拟模型 ,通过集成基于太仆寺旗土地利用系统动力学模型获取的土地利用变化及其社会经济驱动因子信息 ,动态模拟了太仆寺旗土地利用变化的时空模式 ,进行了参考模式、生态模式与经济模式下的情景分析。 相似文献
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基于logistic回归模型的农牧交错区土地利用变化驱动力分析——以内蒙古翁牛特旗为例 总被引：29，自引：1，他引：28
本文以农牧交错带的典型区域——内蒙古翁牛特旗为例,考虑土地利用变化过程的空间变量,建立了不同土地利用变化过程的logistic回归模型。结果表明:模型中转为耕地的主要解释变量是到农村居民点的距离和农业气候区;转为草地的主要解释变量是到农村居民点的距离、土壤表层有机质含量和到乡镇中心的距离;转为林地的主要解释变量是到农村居民点的距离和海拔;空间异质性和土地利用变化过程的时间变量共同影响着使用logistic回归模型来解释土地利用变化驱动力的能力;通过对草地logistic回归模型的检验,得出空间统计模型能较好地揭示不同土地利用变化过程的主要驱动力及其作用机理。 相似文献
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Land use/cover changes (LUCC) are central to tourism because land is used in multiple ways as a resource for tourism-focused activities. Tourism is essentially a geographical phenomenon, encompassing the movement and flow of people (seen as the demand side) and spatial distribution patterns relating to land use consumption (seen as the supply side). However, the impacts of tourism on LUCC are difficult to track and monitor. Contributing factors of this problem include a lack of empirical studies, shortage of micro-level LUCC datasets, and scarce methodological frameworks which can be used for assessments. This paper aims to provide a LUCC modelling approach in order to explore the impacts of tourism development on built-up areas. We developed a Cellular automata model (CA) which integrates Markovian transition probabilities and logistic regression transition suitability maps. LUCC rules for tourism development are framed within the national land use policy guidelines for the development of new tourism accommodation establishments (TAE). This primarily takes into consideration land cover compatibility and the proposed development's proximity to the coastline.Three scenarios were established to explore the impacts of tourism development in LUCC for the year 2020 in a Portuguese coastal region: business as usual (BAU); tourism trends (TOUR); and natural restrictions (NATR). TOUR results indicate that the tourism and urban land use/cover growth is higher and focuses heavily on the coastal region (within 5,000 m) when compared to the other scenarios. The overall results for BAU and NATR show a general convergence with the land use policy guidelines in terms of tourism nucleation and new TAE distance to the coastline. 相似文献
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GIS支持下三峡库区秭归县滑坡灾害空间预测 总被引：3，自引：1，他引：2
基于GIS空间分析和统计模型相结合进行区域评价与空间预测是滑坡灾害研究的重要方向之一。以三峡库区秭归县为研究区,选择坡度、坡向、边坡结构、工程岩组、排水系统、土地利用和公路开挖作为评价因子。为提高模型的预测精度、可信度和推广能力,利用窗口采样规则降低训练样本之间的空间相关性。建立Logistic回归模型,对滑坡灾害与评价因子进行定量相关性分析。计算研究区滑坡灾害易发性指数,对其进行聚类分析,绘制滑坡易发性分区图,其中高、中易发区占整个研究区面积的38.9%,主要分布在人类工程活动频繁和靠近排水系统的区域。经过验证,该模型的预测精度达到77.57%。 相似文献