基于GIS与ANN的土地转化模型在城市空间扩展研究中的应用--以北京市为例

结合GIS强大的空间分析功能与人工神经网络(ANN)处理非线性适应性信息的独特能力建立一种土地转化模型(land transformation model,LTM),用以定量分析城市土地扩展与社会、政策、环境等因子之间关系,并基于此对城市空间扩展的动态进行模拟与预测。LTM模型的运行主要分为3步:因子选取与数据预处理;建立人工神经网络并输入数据对其进行训练与仿真;应用PID法对人工神经网络的输出进行分析,同时在GIS平台上模拟出城市扩展的动态分布。选取相应的影响因子并运用该模型对北京市的城市扩展进行实证模拟检验与预测,结果表明此LTM模型确实提供了一种定量分析和预测城市空间扩展的方法,能够为城市规划与城市发展政策的制定提供重要的科学参考。

污水土地处理磷迁移转化模拟模型与检验

以“污水土地处理条件下磷的迁移转化模拟试验”为基础 ,根据磷在土壤中的迁移转化机理 ,提出了定量模拟磷在土壤中迁移转化的联合模型。联合模型包括水运动模型和溶质运动模型两部分 ,综合考虑磷在土壤中迁移、转化和沉淀等过程。在传统的溶质运动模型基础上添加化学转化项形成了具有磷的反应特点的溶质运动模型。通过实测值与计算值的比较 。

污水土地处理磷污染物迁移转化模拟讨论分析

根据磷在土壤中的迁移转化机理 ,进行了以土柱试验为基础的“污水土地处理条件下磷的迁移转化模拟试验” ,总结了污水中的磷在土壤中迁移转化的规律 ,提出了定量模拟这一规律的迁移转化联合模型。联合模型为研究磷在土壤中的运动提供了定量化依据 ,避免了已有研究中将迁移和转化割裂研究造成的误差 ,丰富并完善了不同形态磷的迁移转化模型。

污水土地处理系统污染物迁移转化的模拟研究

综合考虑污染物在土壤中的生物吸收作用、机械吸收作用、化学吸收作用、土壤胶体的吸收作用和代换性吸收作用,建立了污染物在土壤中的迁移转化模型,模拟计算土壤中各种污染物在迁移转化过程中的浓度变化,为污水土地处理的管理和控制提供了定量化依据.

土地城镇化驱动因素研究——以江苏省各地级市为例

从供给和需求两方面系统分析土地城镇化的驱动因素,并以此为依据,利用面板数据固定效应模型对江苏省各地级市2004~2012年数据进行回归分析。分析结果显示,江苏省各地级市总人口、固定资产投资、地区生产总值、第三产业与第一产业增加值之比、农地保护相关政策对土地城镇化有显著的正向驱动作用,第二产业产值与第一产业产值之比对土地城镇化则有显著的负向驱动作用。研究结论认为：江苏省各地级市土地城镇化速度较快,人口和农地保护政策分别是需求和供给方面影响最大的驱动因素。

石羊河流域城镇化用地空间扩展分析

石羊河流域是流域经济社会可持续发展研究的重点区域之一。为找出流域城镇化用地空间扩展的机理,从社会经济、区位交通、生态约束出发,开展了城镇空间扩展用地评价与预测研究。首先,利用改进的土地适宜性评价方法,找出城镇扩展可能性和各乡镇适宜性高值区的空间格局,发现其主要位于流域中部绿洲生态功能区,沿G30高速公路和312国道分布,以县城/城区为中心呈星形扩散。然后,利用经过精度检验的土地转化模型(LTM),在适宜性评价因子的基础上模拟城镇扩张。结果表明:凉州区和金川区为流域发展的"两核",312国道天祝至永昌段、211省道凉州至民勤段、212省道永昌至金川段为流域发展的"三带"。上述结果可为政府制定流域发展规划提供参考。

松嫩平原湿地动态变化及其驱动力研究

利用 1986年和 2 0 0 0年的遥感影像解译得到的土地利用图 ,提取出松嫩平原湿地动态变化信息。根据土地利用变化动态度模型 ,湿地动态变化主要表现为湖泊、沼泽、河流等天然湿地的减少及人工湿地面积的增加 ,其中天然湿地类型的湖泊和沼泽变化最为显著 ;质心模型分析指出湿地的空间变化趋势主要为质心相对朝东北方向偏移的趋势 ,湖泊和沼泽在西南部的减少是其主要原因 ;湖泊和沼泽的转移变化信息表明 ,湖泊面积的减少主要是退化为盐碱地和沼泽 ,而沼泽主要是转化为农田。松嫩平原湿地动态变化存在显著的自然和人为方面的驱动力因素 ,自然因素为湿地的退化提供了内在动因 ,而人为因素则加速了湿地的退化和转化 ,同时自然和人为因素之间存在着反馈机制。

砒砂岩区土壤侵蚀时空分布特征及预测模拟

以RUSLE模型为基础,采用GIS与CA-Markov模型对十大孔兑砒砂岩区土地利用格局及其侵蚀时空分布特征进行模拟预测。结果表明:砒砂岩区土地利用以砒砂岩、草地为主,约占总面积的89. 39%～90. 98%,人为活动干扰程度较小。2000-2015年,耕地、沙地、砒砂岩面积显著降低,城镇建设用地、灌木林地、草地面积显著增加;砒砂岩区约36. 41%土地利用发生转变,其中砒砂岩转换为草地,沙地转换为草地。2015-2030年,砒砂岩、沙地面积继续降低,并转变为草地及灌木林地,但区域耕地面积及建设用地面积也同步在增长。2000-2015年土壤平均侵蚀模数减小,但剧烈侵蚀面积显著增加; 2015-2030年土壤侵蚀强度继续下降,但轻度、中度侵蚀面积增加。砒砂岩区未来的治理重点既要针对砒砂岩开展生态修复工程,又要对城市化地区加强生态管控,保护河岸滩地。

广州市番禺区城市扩展模拟研究

根据1980年、1995年、2010年3期的TM遥感影像的土地利用分类结果,选取水域、建成区、铁路、公路、河涌5个自然社会经济要素作为影响因子,选取人口作为主要的驱动因子,利用土地转化模型(LTM)对番禺城市空间扩展进行模拟预测。结果表明,到2020年,番禺城镇用地面积将净增长94.71km2,所占比例将达到37%,城市扩展的方向主要集中在番禺北部。

What Drives Conversion of Tropical Forest in Carrasco Province,Bolivia?

本文运用1986～2002年4张中等分辨率的卫星图像，对玻利维亚卡拉斯科省的郁闭林转化（CCF）进行监测。1986～2002年，森林向无林地的年转化率为1．5％。若包含向疏林的转化，则年CCF率为其2倍，达到3．1％。本文在一个空间模型中检验了郁闭林转化的五个预测因子：土地所有权状况、与道路的距离、与村落的距离、地形、和土壤耕作适宜性。结果，在所检验的5个预测因子中，只有3个是郁闭林转化的可靠预测因子：土地所有权状况、与道路的距离、与村落的距离。大学保护区和原住民土地的郁闭林转化明显低于国家公园和无权属土地。此外，空间模型还表示出：森林离道路和村落越远，郁闭林转化越少。地形和土壤耕作适宜性对郁闭林转化缺乏预测能力，因此从此空间模型中排除。