基于CA-Markov模型的土地利用變化與預測研究——以鞏義市為例.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、土地利用/覆被變化是社會經濟發(fā)展過程的綜合反映,受到自然因素、社會因素和經濟因素等多重因素的制約,表現出明顯的地域性和綜合性,反映出人與自然最直接的相互作用關系,是以,一直是國內外近年來探究的熱點問題之一。由于其發(fā)展過程十分復雜,有必要構建簡單抽象的土地利用預測模型,構建模型有助于了解土地利用變化的過程、機制以及未來變化趨勢。結合歷史和未來的土地利用格局變化特征、規(guī)律和趨勢的研究,揭示人類社會影響下區(qū)域土地利用變化的過程及機理,以此為土

2、地管理部門及時調整土地政策提供科學依據,從而促使土地利用更趨合理,保證土地資源可持續(xù)利用。因此,進行 LUCC研究有著重要的現實意義。
  本文以河南鞏義市為研究區(qū),以1990年、2000年、2010年三個時期土地利用矢量數據為基礎,模擬預測土地利用變化格局。首先,對三期數據進行土地利用結構變化分析,繼而通過動態(tài)度、信息熵等指數研究土地利用數量和結構變化;分析研究期間的景觀格局指數的變化及其特征;分析研究區(qū)地類的空間重心變化;探究

3、研究區(qū)域自然、社會和經濟等因素對土地利用格局演變的影響作用,制定約束條件、計算土地利用類型的轉移矩陣和制作適宜性圖集。在此基礎上,構建CA-Markov模型對2020年鞏義市的土地利用格局進行預測,并分析2020年土地利用變化特征。本文的研究目的是分析鞏義市土地利用的現狀和變化規(guī)律,探討土地利用格局演化的形成機理,并應用于制定CA-Markov模型模擬的轉換規(guī)則,進而對未來的土地利用格局進行預測模擬。本文結論包括:
 ?。?)分析

4、土地利用變化得出:1990-2010年研究期間鞏義市土地利用結構變化顯著。城鄉(xiāng)建設用地不斷增加,城鄉(xiāng)建設用擴張,必然導致以耕地為主的農用地面積的大幅減少;與此同時,林、草地總體呈現增長態(tài)勢,交通用地大幅增加,水域面積有所減少;20年來鞏義總體土地利用結構信息熵和均衡度呈現逐步提升的趨勢,信息熵大小空間分布整體呈現出從中心向外逐漸降低的分布規(guī)律。
 ?。?)通過景觀格局分析表明:區(qū)域內整體景觀格局趨于多樣化,景觀破碎程化在逐漸加深。

5、整體而言,景觀格局中城鄉(xiāng)建設用地和耕地的優(yōu)勢斑塊的作用依舊明顯,但隨著景觀破碎化程度的逐漸加深,優(yōu)勢斑塊的作用有所下降。隨著人類干擾的加劇,景觀斑塊的形狀更為復雜,城鎮(zhèn)農村居民點用地由于連片發(fā)展趨勢,集聚性有所提高。
 ?。?)土地利用類型轉移分析表明:1990-2010年間,鞏義市耕地和建設用地之間相互轉化最為活躍,城鄉(xiāng)建設用地轉化的主要來源是以耕地為主的農用地。林草地大量增加后變化趨于平穩(wěn),水域面積在減少,沿河灘涂轉為耕地。<

6、br> ?。?)從影響土地利用格局變化因素分析得出:坡度、行政中心和交通道路顯著影響土地利用格局。大部分城鄉(xiāng)建設用地都分布在坡度較低、距離行政中心和交通路線較近的范圍內,行政中心和交通道路對建設用地有著較強吸附力;在坡度低緩、遠離行政中心和靠近道路的區(qū)域,耕地面積呈加速增長的趨勢;規(guī)劃因素劃定了未來鞏義市允許和限制的建設區(qū)域和需嚴格保護的基本農田,在制定轉換規(guī)則時對地類轉換設置相應的允許和限制條件。
 ?。?)以土地利用類型轉移矩

7、陣和適宜性圖像集作為轉化規(guī)則,構建CA-Markov模型模擬2010年鞏義市的土地利用格局,并將模擬圖與2010年實際土地利用格局圖做對比驗證,對模擬結果進行精度檢驗,顯示 Kappa指數為0.7944,說明模型基本與實際吻合,能滿足預測需要,再加入分析得出的約束條件和規(guī)劃限制預測2020年土地利用格局,預測結果顯示鞏義市2020年土地利用變化顯著。
 ?。?)土地利用預測結果顯示:2020年鞏義市建設用地仍保持增長態(tài)勢,耕地侵占

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