村级土地利用情景决策系统及其应用

本研究试图构建一个村级土地利用情景决策系统,使该系统采用一种交互方式来探索村级土地利用配置问题。以重庆市渝北区龙兴镇为研究对象,运用3种多目标线性规划方法[目标规划法、逐步宽容约束法和Lu等的方法(文献[9]方法)]进行土地资源优化配置并评价其结果。结果表明:建立的村级土地利用情景决策系统可用各种方式将多个目标合并成一个单一目标,从而为给定问题提供不同的解决方案;对不同方法的资源优化配置结果进行了检查,以协调和权衡不同目标优先级情形下的冲突,使最终的决策更具有明确的指向性。只要研究区满足以下几个标准,村级土地利用情景决策系统就可以进行调整,以适用于新的研究背景:(1)研究区接近城市;(2)研究区有较为明显的旅游特征或潜质;(3)研究区是以农业生产为主的区域;(4)研究区有较多样的农业活动。村级土地利用情景决策系统是基于可用的信息和精确的方法,所以不仅使规划更加"透明",还整合协调了各种利益冲突。

典型喀斯特区域土地利用变化对生态系统服务价值的响应情景模拟

[目的]模拟喀斯特地区土地利用变化引起的生态系统服务价值变化,分析土地利用变化对生态系统服务价值的响应关系,为区域可持续发展和生态安全保护提供科学依据。[方法]以生态环境脆弱的喀斯特地区贵州省为例,基于2000年、2010年及2020年3期土地利用数据,通过PLUS模型预测了不同情景下土地利用情况,并进一步从空间分布上分析了多情景下ESV的变化特征。[结果](1)4种预设情景中,自然发展情景耕地面积与林地面积呈现大量减少的趋势,分别减少了101676,208481 hm^(2);(2)在4种预设情景下,研究区2030年ESV耕地与生态双保护情景(488.694亿元)>生态保护情景(488.524亿元)>自然发展情景(486.435亿元)>耕地保护情景(479.087亿元)。(3)在4种预设情景下,研究区2020年及多情景模拟下单位面积ESV的空间分布特征较为相似。但自然发展情景下其ESV在空间分布上高值区域明显减少。[结论]ESV与土地利用变化息息相关,对未来土地利用进行合理规划是保证良好的生态环境质量最直接的原因,从可持续发展角度来看,耕地与生态保护情景下的经济发展才是土地利用的最佳模式。

宜都市未来土地利用与生态系统服务的多情景模拟

[目的]探索宜都市土地利用与生态系统服务之间的权衡与协同关系,并通过多情景模拟优化这一关系。[方法]采用多目标规划和斑块生成土地利用模拟模型(PLUS),构建自然演变、经济优先和低碳发展3种未来发展情景,并运用InVEST模型评估2030年不同情景下宜都市的土地利用结构、空间布局和生态系统服务价值。[结果]低碳发展情景下宜都市的土地利用结构最为合理,空间布局最集约,生态系统服务价值最高。相较于其他情景,低碳发展情景在土地利用与生态系统服务的协调性和可持续性方面表现更佳。[结论]低碳发展情景为宜都市提供了最佳的土地利用与生态系统服务协调路径。

闽三角城市群土地利用与生态系统服务价值时空演变及未来多情景模拟

基于2000-2020年土地利用数据分析闽三角城市群土地利用变化情况,结合当量因子表核算生态系统服务价值(Ecosystem Service Value,ESV)变化情况,并以2035年为目标年,利用CA-Markov模型模拟自然发展、经济发展、生态保护、耕地保护4种情景下土地利用和生态系统服务价值变化,据此讨论土地利用变化对ESV的影响,并对不同生态系统服务类型进行协同/权衡关系分析。结果表明:①2000-2020年闽三角城市群耕地面积锐减,建设用地大范围扩张,林地、草地面积少量缩减;2000年、2005年、2010年、2015年、2020年研究区ESV总量分别为2281.34亿元、2258.54亿元、2196.82亿元、2175.81亿元、2200.69亿元,总体呈下降趋势。②2035年闽三角城市群在自然发展、耕地保护、生态保护、经济发展4种情景下,ESV总量分别为2138.42亿元、2133.04亿元、2166.35亿元、2112.63亿元,均呈下降趋势,经济发展情景下ESV总量最低,自然发展与耕地保护情景下ESV总量损失也较大,而生态保护情景有效延缓了ESV的下降趋势,且生态系统服务类型间的协同关系最强,成为未来闽三角城市群土地利用优化的最优情景。

地理信息系统在土地利用规划中的空间分析与决策支持

该篇论述的目标在于深入研究地理信息系统(GIS)在土地利用规划领域的运用,特别关注其在空间分析和决策支持环节的职能,该论文介绍了地理信息系统技术在土地规划利用中的应用,如何为其提供空间信息支撑,进而提升规划编制工作的科学性层面与实际效果。学术论文深入探讨了地理信息管理系统在土地用途分区、资源评估、环境影响评价等方面的广泛运用,并通过案例研究展示了其在土地利用规划中的高效应用。最后,展望了GIS技术在土地规划领域的未来发展,并提出了促进其在规划决策中应用的优化建议。

基于遥感和GIS的土地利用规划与决策支持系统研究

随着城市化进程的加速,土地利用规划和管理问题日益复杂化。为了解决这一难题,本研究提出了一种基于遥感和地理信息系统(GIS)的土地利用规划与决策支持系统。首先,利用遥感技术收集土地利用数据,再通过GIS技术进行信息处理和分析,形成土地利用现状图。然后,根据土地资源、环境、社会经济等相关因素,运用模型进行土地利用规划。最后,结合专家系统和GIS分析结果,设计并实施土地利用决策支持系统,以指导土地资源的合理配置和管理。研究结果表明,该系统在识别土地利用结构、预测土地利用变化、辅助土地利用决策等方面,具有较高的准确度和可行性,显著提高了土地利用规划和管理的科学性和精细化水平。这将为城市化进程中的土地利用规划和管理决策提供有力的技术支持和科学依据。

益阳市土地利用变化与生态系统服务价值响应研究

随着城市化进程的发展,城市土地利用发生快速变化,这直接造成其生态系统服务价值(ecosystem servicesvalue,ESV)的剧烈改变,而根据城市土地利用变化评估区域ESV可以为城市的可持续发展规划提供科学参考。本研究采用当量因子法,分析了益阳市2000―2020年土地利用变化及其ESV响应,并模拟了多情景下的2030年ESV变化。结果表明:1)在2000―2020年,益阳市土地利用结构保持相对稳定。2)土地利用综合程度指数先减小后增大,建设用地逐年增加,导致整体ESV减少。3)ESV在空间分布上,呈西部高,东部低,且高值围绕资水和沅江的空间分布格局。4)多情景下2030年ESV具有不同的空间趋势,其中,耕地发展情景下,耕地大幅扩张导致林地、水体等用地面积流失,ESV下降最多;生态保护情景下,耕地显著减少,水体明显增多,林地和草地也有增加,ESV比2020年小幅增长,改变了益阳市2000―2020年ESV逐渐下降的趋势。

基于生态系统服务供需关系和土地利用程度耦合的生态分区识别与管理——以滦河流域为例

基于生态系统服务供需关系与土地利用结构的耦合关系进行生态分区,并提出相应的差异化管理策略,有利于区域的可持续发展。以滦河流域为例,在乡镇尺度上评估关键生态系统服务供需格局和匹配关系,量化各土地利用类型的供需特征,基于Z-score标准化后的生态系统服务综合供需比和土地利用程度综合指数,采用象限法进行生态分区,并模拟2030年不同土地利用发展情景下的分区格局变化。结果表明:1)生态系统服务供需空间分异明显,林地和草地具有较高的供给量,供需关系空间分布较为均匀,耕地和建设用地需求量较高,供需关系空间分布差异较大;2)流域供需关系整体呈现供大于求,以高-高集聚和低-低集聚为主,各地类中,林地的供需盈余最大且空间分布较为均匀,建设用地和耕地的供需亏损且空间分布差异较大;3)将流域划分为4个生态分区,情景模拟表明,合理的生态保护有助于生态系统供需盈余的提升和土地利用结构的改善,盲目的经济发展将加剧人地矛盾和供需亏损;4)充分考虑各分区自然社会特征,提出差异化分区发展策略和生态保护措施,有利于实现区域生态与经济的协调发展。研究结果揭示生态系统服务供需关系与土地利用结构的协调状态,为滦河流域生态管理提供新的思路。

多情景模拟下重庆市土地利用变化对生态系统健康的影响

模拟多情景下区域土地利用变化引起生态系统健康状况改变,对优化用地格局和保障区域生态安全具有重要意义。基于重庆市2000—2020年土地利用和生态系统健康动态演变特征,运用生态系统健康模型和斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型模拟自然发展(ND)、生态保护(EP)和城镇发展(UD)三种情景下土地利用变化对生态系统健康的影响程度。结果表明:(1)2000—2020年建设用地扩张迅速,耕地面积减少最多,主要向林地和建设用地转移;生态系统健康状况整体呈现向好趋势,但区域差异显著。(2)2030年土地利用类型仍以耕地、林地为主,ND、EP和UD情景的建设用地规模较2020年分别增加63.59%、44.54%和100.13%,中心城区成为建设用地扩张集聚地。(3)2030年ND和UD情景的生态系统健康值较2020年均减小,建设用地增加和林地减少成为其健康退化的重要原因;而EP情景的健康值呈上升趋势,与反映生态系统健康对土地利用变化响应弹性结果相反,可见EP情景下的土地利用优化是实现区域生态系统健康可持续发展的有效途径。研究结果可为研究区生态系统保护管理与土地利用政策优化提供参考依据。

基于PLUS模型多情景分析的土地利用变化及生态系统服务价值评估——以福州市为例

【目的】开展不同发展情景下土地利用变化的模拟及其引起的生态价值变化研究,对促进土地科学开发利用、构建生态系统安全具有重要意义。【方法】本研究以福州市为例,基于2000~2030年土地利用数据,运用PLUS模型进行自然发展、耕地保护和生态优先3种情景下的土地利用模拟,再采用价值当量因子法分析不同情景下的生态系统服务价值(ecosystem services values,ESV)变化。【结果】运用斑块生成土地利用变化模拟模型(patch-generating land use simulation model,PLUS)对福州市2030年土地利用变化类型进行模拟的效果较好,其总体精度为80.47%,Overall值为0.92,FOM值为1.64,说明该区域内PLUS模型具有一定的普适性;自然发展情景、耕地保护情景、生态优先情景下,建设用地扩张趋势分别较2020年增加了14.33%、10.50%和10.61%,表明落实耕地保护、生态优先政策需要加强约束建设用地扩张,进一步调整用地结构以提高土地利用效率;2020年实际情景下的ESV为2407.96亿元,2030年自然发展情景、耕地保护情景、生态优先情景下的ESV分别为2216.62亿元、2247.32亿元和2254.89亿元,表明一定程度限制生态用地的流出以抑制建设用地无序扩张是维持生态环境的重要保障;生态价值敏感度小于1,表明福州市ESV对生态系数缺乏弹性。【结论】福州市不同土地利用变化类型对生态系统服务价值具有不同的影响,根据不同的土地利用变化及生态系统服务价值评估,科学开展生态建设和恢复,对福州市土地资源可持续利用和高质量发展具有重要意义。

赣州不同情景土地利用变化对生态系统服务价值影响

城镇发展使得生态系统服务价值发生变化,甚至显著降低,模拟未来土地利用结构,能优化国土空间结构,提高生态系统服务价值。本研究以2010、2020年土地利用类型数据,利用土地利用变化情景模拟(GeoSOS-FLUS)模型模拟不同情景下2030年土地利用状况。结果表明:4种情景下草地、未利用地都是减少,水体几乎不变,建筑用地栅格数都增加,其中基准和保护林地情景增加最多,均为25.66%,林地除保护农田基本不变外,其他三种情景变化几乎一致,增加均为3.07%;相比2020年,保护农田的生态系统服务价值降低了5.46亿元,其他三种情景的服务价值都增加,保护农田林地最高,为2901.82亿元,其他两种均为2893.07亿元。

基于系统动力学模型的城市土地利用变化情景模拟——以某市土地利用为例

文章通过System Dynamic Model系统动力模型(简称“SD”),对某市不同经济社会发展模式下土地需求实施模拟预测,并结合系统动力学仿真软件STELLA,按照2010—2020年土地利用转移概率矩阵,利用仿真模拟的方式研究某市土地利用的动态变化趋势,对当地土地未来的利用方向进行预估。模拟结果显示,未来十年该市的土地结构呈现情景是耕地持续减少、建设用地不断增加、很多未利用土地被有效开发,土地的变化幅度逐渐趋缓。文章推广的两种模拟仿真方式可行而高效。

基于PLUS模型的海口市生态系统服务价值时空变化与情景模拟分析

以海口市为研究对象,分析2010—2020年土地利用/土地覆盖(LULC)数据和生态系统服务价值的变化,采用PLUS模型和当量因子法模拟2035年自然发展(BAU)、生态保护(EC)和经济发展(ED)3种情景下生态系统服务价值的时空变化特征,探究不同土地利用模式对生态系统服务价值的影响。结果表明:海口市土地利用类型以林地和旱地占比最高,生态系统服务结构相对稳定;受建设用地增加影响,水文调节和水资源供给服务功能下降幅度最大,表明LULC变化与生态系统服务价值变化密切相关;EC情景下,各项生态系统服务均得到改善,LULC的结构调整尤其是提高湿地占比,显著改善区域整体生态系统服务。

基于PLUS模型的徐州市生态系统服务价值多情景模拟研究

研究目的:分析2000—2020年徐州市生态系统服务价值变化规律,模拟多情景下徐州市2030年生态系统服务价值,为资源型城市转型发展提供参考。研究方法:当量因子法与PLUS模型。研究结果:(1)徐州市土地利用类型以耕地和建设用地为主,2000—2020年耕地面积持续下降,湿地与水体面积先减后增。(2)2000—2020年徐州市生态系统服务价值先减后增。(3)在三种情景模拟中,生态系统服务价值均出现损失,调节服务价值损失最大,耕地、草地面积减少是生态系统服务价值减少的重要原因。城镇发展情景下,建设用地侵占其他地类速度加快,生态系统服务价值下降趋势最为明显。生态保护情景下,生态系统服务价值损失量最少。研究结论:资源型城市在未来发展中应均衡经济发展与生态保护,同时加强规划引领,促进资源型城市绿色转型发展。

丹江口库区土地利用及其生态系统服务价值情景模拟

丹江口库区是南水北调中线工程的水源地,2015年大坝加高正常蓄水后不仅将新增淹没面积,也会引起土地利用的变化。本文以灰色预测为基础,设计了生态安全、经济发展和综合发展3种目标情景,并借助于CLUE-S模型对库区土地利用及其生态系统服务价值进行时空模拟,结果表明:水位提高前后土地利用变化引起各生态系统类型、面积及空间分布格局的变化,直接影响生态系统所提供服务的种类和强度。生态安全目标情景的总价值最大,水位提高前后分别为161.9和167.2亿元;经济发展目标情景的总价值最小,水位提高前后分别为153.73和159.03亿元。在各情景模式下,库区生态系统服务总价值均有所提高,灰色预测结果提高5.25亿元,生态安全和经济发展目标情景均提高5.3亿元,综合发展目标情景提高5.42亿元。

基于GIS的土地利用总体规划实施评价决策支持系统研究与应用——以贵州省黔西县为例

按照土地利用总体规划实施评价的需求,开发一套基于GIS的土地利用总体规划实施评价决策支持系统(简称CLUPIEDSS)。根据系统目标,将GIS与DSS技术结合,进行系统的结构和功能设计,以MAPGIS 6.7为二次开发平台,以Visual C++6.0为开发工具进行系统开发。研究结果表明,开发的系统包括数据库、模型库、方法库、知识库、用户界面5个部分,实现了数据管理、辅助评价、空间数据处理等功能;该系统既有规划实施评价模型,又有GIS空间数据处理能力;将其应用于贵州省黔西县土地利用总体规划实施评价工作中,评价结果符合实际,对该县的土地利用总体规划修编具有重要的参考价值。为土地利用总体规划实施评价提供了一套基于GIS的科学化、程序化、定量化的手段和方法。

县级土地利用管理决策支持系统的研制

根据我国县级土地管理部门的实际需求 ,进行了县级土地利用管理决策支持系统的研制。本系统是由空间数据库、属性数据库、数学模型库、辅助决策服务子系统和人机交互界面等部分组成 ,系统设计时充分考虑了国家的规范和用户要求。该系统通过浙江省瑞安市的试运行 ,证明能够满足县级土地管理部门的实际需求 。

多情景模拟下的长吉图地区生态系统服务评估

对未来土地利用变化与生态系统服务之间的关系进行深入研究对区域生态安全的保障和可持续发展至关重要。该研究基于长吉图地区2000—2020年的土地利用变化数据,采用InVEST模型和CA-Markov模型进行生态系统服务评估,并运用多情景模拟探讨未来趋势。研究结果如下:(1)2000—2020年,林地、耕地面积呈现波动减少趋势,其他用地类型的面积则呈增加趋势;(2)2000—2020年,生态系统服务方面,产水量呈现先增加后减少的趋势,生境质量呈现出衰退趋势,土壤保持量和粮食产量持续增加;(3)在3种情景下,耕地、林地、冰川和永久积雪都呈现减少趋势,而其他土地类型则呈增加趋势;(4)通过采用熵权法对3种不同情景下的4种生态系统服务的价值量进行综合评估,自然发展情景、耕地保护情景、生态保护情景的综合值分别为0.21、0.76、0.50。因此,耕地保护情景是最优的土地利用情景。

土地资源农业利用决策支持系统的研制

以土地资源可控利用原理，用人工智能语言—Ｐｒｏｌｏｇ编制推理机，用Ｃ语言编制分析机，并将两者结合成集成决策系统。系统可充分挖掘土地资源潜力，明确土地资源农业利用方向，并为土地资源利用提出可行方案。

县域土地资源可持续利用系统动态仿真决策模型研究

从区域可持续发展理论出发 ,以系统动力学的理论与方法为系统分析和建模的主要方法 ,通过对县域人口、经济、环境与土地资源四者组成的开放的复杂系统分析 ,建立了土地资源利用系统主要因果关系图和土地资源利用动态流程图 ,并且构建了DYNAMO动态仿真模型 ,通过计算机实现了土地资源利用系统的政策分析和动态模拟 ,得出优化方案。