基于大数据的城市地质环境智能监管思路与方法     

吴冲龙  刘刚  王力哲  张志庭 《地质科技通报》2020,39(1):157-163

随着城市化进程加速,城市范围迅猛扩大,人口急剧膨胀,高层建筑林立,地下空间开发规模化,面临着水资源贫化、地质环境恶化和地质灾害频发等巨大挑战.为了有效地应对挑战,迫切需要在城市多要素地质环境调查并建立完善的信息系统的基础上,开展面向“智慧城市”的精细、全息三维地质建模,即建立新型的城市“玻璃国土”,实现城市地质环境时空透视,然后利用传感器、物联网和云技术,建立城市地质资源、地质环境和地质灾害动态监测数据链,最后基于地质科学大数据的同化、融合和挖掘技术,进行智能预警和管控.  相似文献   

基于相关分析和自适应遗传算法的盐渍化建模变量和参数优选   总被引：1，自引：0，他引：1  

徐红涛  陈春波  郑宏伟  罗格平  杨辽  王伟胜  吴世新 《地球信息科学学报》2020,22(7):1497-1509

机器学习结合遥感等其他数据反演土壤盐分含量（Soil Salt Content, SSC）较少关注对模型精度影响较大的建模特征变量和模型参数的优选。本文基于自适应遗传算法（Adaptive Genetic Algorithm, AGA）同步优选建模特征变量和模型参数的支持向量回归（Support Vector Regression, SVR）算法反演三工河流域2016年SSC,并分析其在不同土地利用类型的分布特征。建模特征变量和模型参数的同步优选及实验设计如下：首先基于Landsat 8 OLI和SRTM高程数据提取7类共40个盐渍化相关因子,经相关分析初步筛选出候选特征变量,分别代入AGA、遗传算法（Genetic Algorithm, GA）和格网搜索算法（Grid Search, GS）同步优选SVR的建模特征变量和模型参数,并建立盐渍化监测模型（AGA-SVR、GA-SVR、GS-SVR）。结果表明：① AGA-SVR精度最优,GA-SVR次之,GS-SVR最差,相较于GS-SVR,AGA-SVR的R²/RMSE提高了44.65%;② 三工河流域非、轻度、中度、重度盐渍地和盐土的面积占比分别为42.83%、11.02%、15.88%、9.22%、21.05%;③ 草地和未利用地主要以非盐渍地和盐土为主,耕地和林地中非盐渍地分布比例均为最大;不同土地利用类型的SSC均值和标准差均呈现未利用地>草地>耕地>林地的规律。本研究的建模特征变量和模型参数的优选方法可在一定程度上提高盐渍化监测的精度。关键词：盐渍化;遗传算法;机器学习;特征优选;参数优化;土壤盐分含量;土地利用;相关分析  相似文献   

城镇-农业-生态空间划定的多情景模拟     

柯新利  肖邦勇  郑伟伟  马艳春  李红艳 《地球信息科学学报》2020,22(3):580-591

城镇-农业-生态空间划定(简称"三区"划定)是国土空间规划的核心内容,对于科学合理地规划、利用有限的国土资源具有重要的意义。已有研究主要根据区域内土地利用与社会经济发展现状构建指标体系进行"三区"划定,较少将未来土地利用变化纳入"三区"划定过程中,使得划定结果在指导实践过程中缺乏前瞻性。针对这一问题,本文提出一种基于土地利用情景模拟,结合指标体系评价与决策树特征挖掘的"三区"划定方法,并以武汉市2015年土地利用现状为基础,在土地利用变化情景模拟的基础上进行"三区"划定。通过对比,验证了本文提出方法的合理性。研究发现:①不同情景下的"三区"空间在规模、空间分布上具有明显差异,将未来土地利用变化纳入"三区"划定过程中确有必要;②不同土地利用情景下"三区"空间的差异主要出现在三类空间的交界区域,这些区域是国土空间规划应该关注的重点区域。  相似文献   

基于FLUS-UGB的县域土地利用模拟及城镇开发边界划定研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

张世伟  魏璐瑶  金星星  陆玉麒 《地球信息科学学报》2020,22(9):1848-1859

当前城镇开发边界的制定与已有基本农田和生态保护红线存在较大的龃龉,在新的国土空间规划体系下,需要科学划定县域合理的城镇开发边界以实现国土空间的可持续开发利用。对此,本文提出了基于三线协调和FLUS-UGB的城镇增长边界划定方法,以江苏省丰县为研究案例,在对其2011—2017年土地利用进行模拟和验证的基础上预测了至2035年的多情景土地利用变化,结合耕地保护与生态控制背景,最终确定城镇增长边界。结果表明：① 2017年丰县土地利用模拟的总体精度达到94.7%,Kappa系数为0.895,模拟精度较高。② 基准情景下,城镇用地呈现“摊大饼”的空间扩张趋势。在耕地保护与生态控制背景下,城镇呈“放射式”向外有序扩张。③ 预测2035年丰县城镇用地开发边界面积为80.29 km²,2017—2035年共17年增长幅度达到69.07%。明确划分城镇开发边界能够有效避免城镇用地对永久基本农田和重要生态用地的侵占,从而实现城镇扩张、永久基本农田和重要生态用地保护三者之间的良好空间协调。  相似文献   

顾及轨道交通影响的浙中城市群土地利用多情景模拟与分析     

王家丰  王蓉  冯永玖  雷振坤  高忱  陈书睿  金雁敏  翟淑婷 《地球信息科学学报》2020,22(3):605-615

土地利用变化受到地形地貌、自然环境、城市规划和经济发展等的影响,预测其未来情景对政策调整具有重要的参考意义。元胞自动机模型是模拟和预测不同规划政策下土地利用变化的常用方法。本文基于GlobeLand30数据集,利用浙中城市群2000-2010年土地利用变化校准FLUS模型,并模拟2010年土地利用格局,其总体精度、Kappa系数和图形优化(FOM)分别为89.74%、82.69%和29.86%。采用马尔可夫链预测2030年各类型土地总量,利用FLUS预测一般条件下(常规情景)和城市轨道交通规划站点影响下(轨交情景)浙中城市群未来土地格局。结果表明,在5 km范围内城市轨道交通站点对建设用地增长影响较大,在该区域轨交情景比常规情景面积增加45.25 km^2、且主要发生在城市边缘区。建设用地扩张主要通过侵占优质农田实现,轨交情景5 km范围内农田转化为建设用地比常规情景增加33.34 km^2,建设用地扩张强度高于常规情景,其中最低扩张强度以上占比高于常规情景3.70%。景观指数表明,2种情景中林地、草地和水域格局具有较高相似性。本研究表明,综合使用FLUS、遥感、GIS等技术方法,能够准确模拟和预测不同规划条件下未来土地利用格局,并为规划和政策调整提供高可信空间数据。  相似文献   

纳入动态数据的改进FLUS模型在城市增长边界划定中的应用     

王志远  张考  丁志鹏  伍随意  黄春华 《地球信息科学学报》2020,22(12):2326-2337

城市增长边界是管控城市建设用地无序扩张的有效手段,科学合理划定城市增长边界是当前研究关注的重要课题。本研究试图引入百度动态交通时间和POI数据改进FLUS模型,以长沙市中心城区为例,采用2000、2010和2018年3期土地利用数据对比验证改进FLUS模型模拟精度,并利用改进FLUS模型设置2种情景,模拟2030年长沙市中心城区土地利用变化,结合用地适宜性评价划定城市增长边界。结果显示：① 纳入动态数据的改进FLUS模型模拟2010年和2018年土地利用相比原模型KAPPA系数提高了2.90%和2.74%,总体精度提高了1.79%和1.83%,表明改进模型具有更高模拟精度;② 利用改进FLUS模型模拟的2030年长沙市中心城区土地利用变化,基准情景和生态保护情景建设用地规模分别为930.06 km²和881.36 km²,均以耕地转为建设用地比例最大;③ 长沙市中心城区刚性增长边界范围为1479.59 km²,占中心城区总面积的37.38%,边界内包含了芙蓉区、天心区、雨花区、岳麓区和开福区的大部分区域;④ 基准情景和生态保护情景下,长沙市中心城区弹性增长边界面积分别为799.35 km²和742.92 km²,建设用地扩张空间主要为长沙县和望城区,结果与2010版长沙市城市总体规划拓展方向一致。纳入动态数据的改进FLUS模型多情景模拟划定城市增长边界,能更高精度的为规划决策提供科学依据。  相似文献   

乳山市建设用地利用与经济社会发展耦合协调关系研究          下载免费PDF全文

张法朋  丁文婕 《山东国土资源》2020,36(5):63-68

基于2012-2016年乳山市建设用地利用与经济社会发展的时间序列数据,构建乳山市建设用地利用与经济社会发展耦合协调度模型,研究乳山市在2012-2016年期间建设用地和经济社会之间的关系。首先选取评价指标建立指标体系,采用熵值法确定指标体系权重,然后对两者的耦合协调度进行定量分析。结果表明:2012年建设用地利用水平、经济社会发展水平综合评价值分别为0.4394,0.1907;而2016年综合评价值增加到0.6716,0.9315,乳山市建设用地利用水平与经济社会发展水平都有大幅度增长。两者的耦合协调度由2012年0.3805增加到2016年0.6289,耦合关系逐年优化。最后针对建设用地规模过大,土地集约利用程度较低等问题,提出继续提高土地集约利用水平、优化产业结构等建议。  相似文献   

The Characteristics and Controlling Factors of Water and Heat Exchanges over the Alpine Wetland in the East of the Qinghai–Tibet Plateau     

Jinlei CHEN  Yuan YUAN  Xianyu YANG  Zuoliang WANG  Shichang KANG  Jun WEN 《大气科学进展》2023,40(2):201-210

Alpine wetland is one of the typical underlying surfaces on the Qinghai–Tibet Plateau. It plays a crucial role in runoff regulation. Investigations on the mechanisms of water and heat exchanges are necessary to understand the land surface processes over the alpine wetland. This study explores the characteristics of hydro-meteorological factors with in situ observations and uses the Community Land Model 5 to identify the main factors controlling water and heat exchanges.Latent heat flux and therm...  相似文献   

Elucidating Dominant Factors Affecting Land Surface Hydrological Simulations of the Community Land Model over China     

Jianguo LIU  Zong-Liang YANG  Binghao JIA  Longhuan WANG  Ping WANG  Zhenghui XIE  Chunxiang SHI 《大气科学进展》2023,40(2):235-250

In order to compare the impacts of the choice of land surface model(LSM) parameterization schemes, meteorological forcing, and land surface parameters on land surface hydrological simulations, and explore to what extent the quality can be improved, a series of experiments with different LSMs, forcing datasets, and parameter datasets concerning soil texture and land cover were conducted. Six simulations are run for the Chinese mainland on 0.1° × 0.1° grids from 1979 to 2008, and the simulated mon...  相似文献   

Forty-year multi-scale land cover change and political ecology data reveal a dynamic and regenerative process of forests in Peruvian Indigenous Territories     

《Global Environmental Change》2023

This article explores deforestation and reforestation dynamics over 415,749 hectares of 25 titled Indigenous Community Lands (ICLs) in the Peruvian Amazon over forty years at three scales: total area, regions, and communities. We focus on ICLs as the territorial unit of analysis, as they are increasingly discussed regarding their importance for conservation. Additionally indigenous communities (ICs) are a too-marginalized group in the Amazon that merit more attention. Analyses of this kind are often short-term and use only large-scale Earth Observation methodologies. We use a multi-method approach linking remote sensing with ground verification, and qualitative historical political ecology work with ICs. We find that overall accumulated deforestation was low at 5%, but that when reforestation is considered, net deforestation was only 3.5%. At the community level deforestation and afforestation dynamics are complex, except for one period that indicates a macro state driver in the region. Results suggest inadequate accounting for forest regeneration in deforestation analyses and challenge the notion that presenting stakeholders with accumulated forest loss values is helpful in tropical areas where forests and people are dynamic. Furthermore, our work with communities highlights that categorizing them and their lands as pro-environment or not in general terms is unhelpful for determining fund flows to ICLs for environmental or development purposes.  相似文献