基于GeoCA模型的城市土地利用空间扩展预测——以贵州省开阳县为例

针对当前城市土地利用空间扩展预测方法忽略了影响因子的动态转换参数的设置,容易影响空间变化预测的精度,本文提出基于地理元胞自动机模型的城市土地利用空间扩展预测方法;选择Voronoi形式,对城市土地利用空间进行划分,得到预测数据基础;根据地理元胞自动机模型的“自上而下”预测要求,确定城市土地利用空间扩展分析因子,设置动态转化参数;构建城市土地利用空间扩展预测模型,选择Kappa指数验证预测结果精度。至此,基于地理元胞自动机模型的城市土地利用空间扩展预测方法设计完成。构建实例分析环节,分析此方法的使用效果。实验结果表明:此方法所得到的预测面积与实际面积较为接近,预测精度均可达到95%以上,最高可达到99.97%,整体预测准确率可达到98%以上,具有较高的预测精度。文章对2022—2026年的土地利用情况进行了预测,并根据预测结果提出相对应的建议。

基于土地利用模拟预测模型分析的城市绿色空间发展多情景模拟及建设时序研究——以湛江市中心城区为例

城市绿色空间是未来中国城镇战略发展的重要生态空间载体。城市中心城区的绿色空间生态系统服务价值可作为未来城市生态空间规划的重要依据。生态服务系统之间的权衡或协同关系可通过不同土地利用方式和利用强度表征显现。通过对湛江市中心城区绿色空间应用土地利用模拟预测(PLUS)模型进行自然发展情景与国土空间规划情景双情景下2035年土地利用变化模拟,采用当量因子法及热点分析对生态系统服务价值及其高低值在空间上的聚集程度进行分析,与人类活动强度空间分布进行叠置,得出国土空间规划政策下湛江市中心城区城市绿色空间发展优先级分区,优先化解建设用地与绿色空间发展矛盾,为规划政策提供空间政策的量化数据基础,为其可行性实施、时序安排及预期结果提供数据支撑与建议。结果表明:(1)规划政策情景与自然发展情景未来土地利用模拟结果相比,耕地、林地增多,整体水域得到有效保护,建设用地蔓延受到抑制。(2)生态系统服务价值在2035年规划政策情景>2020年实际情景>2035年自然发展情景,分别约为12.22亿元、11.89亿元、10.53亿元,规划政策情境下生态系统服务价值总量较自然发展情景下提升约1.69亿元,生态环境效益得到显著提升,调节服务、支持服务、供给服务、文化服务分别提升约1.38、0.13、0.12、0.06亿元,但文化服务与2020年现状相比降低约0.31亿元,在未来建设过程中切勿忽视景观美学的营造。(3)通过生态系统服务及人类活动强度的空间分布分析对绿色空间发展进行优先级分区,建议以赤坎区中部、沿海域建设用地及水域范围、其他区域顺序进行分区建设。

武汉市土地利用结构演变及空间扩展研究

基于信息熵的基本原理,利用多样性指数、均衡度、优势度及空间扩展强度对武汉市近10年的城市用地结构的动态演变进行了实例分析,总结出:①武汉市的城市用地信息熵相对较高,且呈下降趋势,信息熵的动态演变反映了武汉市用地结构的变化情况.②在用地结构的演变中,武汉市的工业用地和仓储用地所占比例居高不变、居住用地逐年增加是造成优势度增加的主要原因.③武汉市道路工厂用地及工业用地的年均空间扩展强度较高,而绿地及其它用地呈下降以至于负增长趋势.④良好的城市用地结构,其土地的分异应处于有序和混沌之间,既有功能分区,又不绝对分异,每一分区用地结构虽趋于混合,但又能看出其主导职能.

新城土地利用空间分布模拟与交通需求预测

为解决新城交通需求预测难题,运用随机效用理论,将居住选址和活动选址分布定义为土地租金和交通区位的Logit形式,并建立家庭参与居住选址和活动选址分配的平衡等式,从而得到模拟新城土地利用的空间分布的Logit模型.在此基础上,将新城的人口就业分布和选址函数嵌入到交通需求预测模型中,使其成为一个出行生成与分布的组合模型.最后以广州南沙新城为例,对模型进行验证.结果显示:模型能较好地模拟新城的土地利用分布,对居住选址和活动选址的分布具有良好的解析能力;在考虑住房、店铺空置的情况下,预测2030年南沙总人口数为242万,日交通生成总量为732.2万人次,与未考虑该因素的常规方法相比,总人口数和日交通生成总量分别降低19.3%和12.8%.

轨道交通建设影响下土地利用性质空间分异的组合预测模型

在先验数据有限且存在不确定因素情形下,为解决城市轨道交通沿线土地利用性质空间分异的预测问题,提出一种基于系统云灰色模型和马尔可夫链的组合预测模型。采用系统云灰色模型,使用较少量的历史数据完成城市轨道交通沿线各类性质用地面积变化曲线的粗略拟合;借助马尔可夫链进行系统状态划分,通过缩小预测区间以提高预测精确度;运用组合预测模型,对2003—2015年南京市轨道交通1号线主要吸引范围内土地利用性质的空间分异进行了预测分析。计算结果表明:轨道交通建设加剧了城市土地利用性质的空间分异,其周边各种性质的土地利用面积变化趋势呈现出非平稳随机过程特性;轨道交通建设对不同性质土地利用的影响方式与影响强度各不相同,其中,对居住用地具有强烈的吸引作用,对公建用地吸引作用不明显,对工业用地具有明显的排斥作用。

城市土地利用扩展的空间模式与动力机制

本文通过系统地评析国外不同学术派系对城市土地利用扩展的空间模式、动力机制及管理政策的研究进展 ,指出其研究重点已从归纳空间演替模式深化到探究城市土地开发过程中的决策过程与动力机制 ,从崇尚土地市场的自由运作转向对其进行精明管理。并提出我国的城市土地利用开发 :一方面应进一步强化市场机制的基础性地位 ,并建立一种透明、公正、高效的城市土地市场监管机制 ;另一方面要加强政府的宏观调控能力 ,协调城市发展与耕地保护、生态环境建设等之间的冲突与矛盾 。

生态底线约束下的国土生态空间碳储量预测:以襄阳市为例

为探究生态底线约束下的国土生态空间碳储存功能的时空响应特点,运用ArcGIS平台集合PLUS模型和InVEST-Carbon模型模拟并预测2000—2030年襄阳市生态空间碳储量变化及其空间特征。结果显示:2000—2020年间襄阳市生态空间面积缩减,预测到2030年在生态底线约束下的生态空间退化速度降低;到2030年,襄阳市碳储量由于生态空间变化相应转变,栅格单元碳储量最大值约为18.47 kg,主要分布在西部、东北和东南的林地中;热点分析呈现“热点集中、冷点分散”的格局,生态底线约束有助于优化襄阳市生态空间碳热点格局。

南京市蚊虫空间分布预测及土地利用驱动因素分析

目的:利用蚊虫监测点数据和遥感数据对南京市蚊虫空间分布进行预测,并对影响蚊虫的土地利用驱动因素进行分析。方法:基于ArcGIS地统计学的经验贝叶斯克里格模型进行空间预测并进行交叉验证,基于地理探测器对蚊虫土地利用驱动因素进行因子、交互和生态探测。结果:对蚊虫空间分布进行预测,发现南京市蚊虫空间分布整体呈北高南低的趋势,预测决定系数R2=0.9243;水田和水库坑塘、城镇用地和农村居民点分别是影响蚊虫分布的水域和城乡土地利用驱动因素。结论:利用经验贝叶斯克里金插值技术结合地理探测器可以对蚊虫空间分布进行预测并探索蚊虫土地利用驱动因素,结果能真实反映南京地区蚊虫侵害现状及土地利用驱动因素,可以为制定地区爱国卫生政策和开展蚊媒病预防控制提供科学依据。

土地利用数量结构与空间格局预测分析——以北京市为例

以北京市为例,对土地利用数量和空间格局变化进行预测,结果表明,2008～2010、2015和2020年,土地利用类型的数量结构发生了一定变化,但各土地利用类型的空间格局与2008年大致保持一致。

基于夜间灯光和土地利用数据的GDP空间化及预测——以云南沿边地区为例

基于DMSP/OLS夜间灯光数据和土地利用数据,对云南沿边地区国内生产总值(GDP)进行空间化及预测研究。结果表明:基于土地利用数据的第一产业模型的拟合优度(R 2)每期均大于0.82,拟合的相对误差均低于1.12%;基于夜间灯光数据,通过分类回归方法的第二、三产业模型每期的相对误差均低于7%;最终GDP每期拟合误差均低于4.3%。基于1992-2013年空间化的GDP数据,对2015年的GDP进行预测精度分析,对2020年的GDP进行预测。2015年预测的GDP除了福贡县等县市的相对误差大于25%外,其余各县各年份的相对误差均小于25%。预测2020年云南沿边地区GDP可达到5233.409亿元。

番禺城镇空间扩展与土地利用问题探讨

番禺为秦置古县,历史悠久,城镇经历了长时间的变迁过程。改革开放以来,国民经济的发展促进了番禺城镇的迅速扩展。但由于早期缺乏科学规划的有效控制,城镇扩展存在土地利用率不高、布局混乱和"城中村"混杂等问题。2000年撤市设区后,随着广州市区的"南拓",番禺城镇的发展方向、发展定位等将产生较大的变化。文中通过研究城镇发展过程和存在问题,以及城镇发展在整个广州市建设中的具体定位,提出搞好城镇建设的规划管理、土地利用和"城中村"改造的建议和设想,为广州市建设规划和土地管理提供参考和依据。

广东省2035年土地利用空间分布的模拟预测

明确区域未来土地利用空间分布,是解决土地资源短缺和优化土地利用布局的前提。文章以我国GDP排名连续第一的广东省为研究区域,基于地理探测器剖析土地利用变化的主控因素,采用马尔科夫模型模拟未来2035年各土地利用类型数量,最后用FLUS模型模拟预测未来广东省土地利用的空间分布。模拟结果表明,2035年广东省建设用地增长最快,林地减少最多,这与珠三角地区建设用地持续侵占耕地、林地密切相关。耕地和林地的保护仍然是未来解决人地矛盾的重点与难点。

城市空间扩展与城市土地利用扩展的研究进展

城市空间扩展是城市地理学、城市规划学的核心内容之一。城市土地利用扩展是城市空间扩展的一个重要方面。文章总结了城市空间扩展机制、扩展动力机制、模式、模型及产生的影响,以及城市土地利用的扩展模式、动力机制、研究方法以及用地扩展的类型识别和城市用地扩展的时空演变分析,展望城市空间扩展与土地利用扩展,将在生态环境、生态安全、用地效益、土地集约等方面有很大的发展,进一步与3S技术和CA结合,将推进其快速发展。

许昌市土地利用空间格局演化及预测研究

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,是理清未来时期内土地变化的重要途径。本文以许昌市为研究区域,利用许昌市2005年、2010年、2015年三期TM遥感影像进行土地利用类型的分类,进而对许昌市的土地利用空间格局的演化进行了分析,运用CA-Markov模型对许昌市土地利用空间格局进行了预测。结果表明,2005年到2015年之间,由于经济社会的发展,土地利用结构变化较大,许昌市建设用地、林地规模持续增加,而耕地、草地规模持续减少;许昌市受中原崛起战略的影响,从2005年到2015年之间经济快速发展,工业建设及城市化建设的速度也加快。

基于空间马尔科夫模型对兴隆山自然保护区土地利用/覆盖变化趋势的研究

在模拟兴隆山自然保护区近20年来土地利用/覆盖变化(land use and land cover change,LUCC)的过程中,提出了按照驱动力差异将研究区划分成不同亚区后分别进行模拟的思路.首先将研究区划分成了4个亚区,并对分区的合理性进行了检验,然后采用空间马尔科夫模型预测了研究区的土地利用变化趋势.结果表明:1)对于山地景观,因为局部地形影响以及水热条件组合的不同,LUCC驱动力表现出较大差异,因此在进行山地LUCC预测时需要按照驱动力的差异将研究区划分成不同亚区后分别进行预测;2)4个亚区的演化趋势并不一致,说明在兴隆山自然保护区今后的保育过程中应该针对具体区域具体分析,对不同亚区采取不同的保护措施;3)研究区林地面积趋于减少,耕地面积趋于增加,因此,应严格执行保护区管理条例,加强林地管护.

GIS和RS支持下的城市土地利用空间演变研究——以武汉市为例

在RS和CIS的支持下,对武汉市3期遥感影像图进行分析处理,提取该市建成区范围信息,得到建成区扩展演变图;再利用空间分形模型对该市城市土地利用空间扩展状况进行分析,发现1991~1995和1995~2005年的空间分形维数均增加,说明2个时段内武汉市城区的扩展以外部扩展为主,其边缘不规则程度增加,向外扩展的稳定性降低,随意性变大,且有进一步复杂化的趋势。最后对武汉市土地利用空间扩展演变驱动力进行了分析,发现制度和政策因素、社会经济因素及人口因素是其主要驱动因素。

经济全球化与武汉市土地利用扩展的初步研究

经济全球化使武汉市城市土地利用发生了深刻的变化,“大都市全球化理论”认为:在城市土地利用的变化中,经济发展起到了关键性作用.不同的经济发展水平和模式,使城市土地利用扩展呈现不同的空间特征.运用“大都市全球化理论”和GIS的空间分析功能对20世纪90年代的武汉市城市土地利用扩展特征进行了初步的量化研究,结果表明,20世纪90年代,武汉市城市土地利用扩展的空间特征和形成机制与“大都市全球化理论”中的全球城(B)型土地利用扩展的空间特征和形成机制相符.

基于CA模型的城镇空间扩展预测——以昆明市为例

城市空间扩展一直以来都受到多重因素的影响。文章以昆明市主城区为例,利用CA模型分别从单一坡度因子以及经济、人口、坡向、坡度等多因子两个方面分析昆明市主城区历年的土地利用数据,探讨城镇空间扩展模型建立所存在的问题,并提出解决办法。

论城市空间扩展与土地开发利用

经济的发展影响和促进了城市空间的扩展，使城乡结合部的土地利用形态发生新的变化并带来新的问题。要保证城乡结合部土地的可持续利用，满足未来城市和城郊经济发展的需要，应建立起同土地可持续利用相适应的土地可持续利用制度与土地可持续利用机制。

基于CA的土地利用动态演变预测研究

基于元胞自动机的原理,提出了一种从历史地图数据中挖掘状态转换规则,并根据蒙特-卡罗法预测未来时刻单元状态的方法。实例应用表明,利用空间数据挖掘状态转换规则的方法,在模拟土地利用动态演变中具有简单、准确、实时性强等优点,实现了从地图到地图的空间动态预测,其结果与实际大致相符,可以为土地利用规划提供参考。