基于地理加权随机森林的青藏地区放牧强度时空格局模拟

精确刻画放牧强度时空格局是深刻理解青藏地区高寒草地服务功能动态及其驱动机制的重要基础,对辅助制定区域生态安全和可持续发展战略具有意义。基于牲畜年末存栏量、牧区人口密度、生长季NDVI、年降水量、年平均气温和居民点分布等数据,采用地理加权随机森林模型,模拟了2000年、2010年和2020年3期青藏地区放牧强度的空间格局,并定量评价了环境因子对放牧强度空间分布解释性的区域差异。结果表明:(1)地理加权随机森林模拟结果可精细地刻画青藏地区放牧强度的空间特征,与经典随机森林模型相比,判定系数更高,平均绝对值误差和均方根误差更低。(2)青藏地区放牧强度呈现东南高、西北低的基本特征,其中,西北部地区放牧强度低于25羊单位/km~2的区域约占青藏地区面积的1/2。(3)与2000年和2010年相比,2020年青藏地区放牧强度呈现总体下降、局部抬升的态势;其中,较2010年,2020年放牧强度下降超过1羊单位/km~2的区域占牧区面积的61.69%。(4)牧区人口密度是解释放牧强度空间异质性最主要的因素,其相对重要性呈现西高东低的特征,而降水量和生长季NDVI的相对重要性则呈现西北高、东南低的特征。研究结论可为青藏地区草地可持续管理和生态安全屏障建设提供科学参考。

“三生”功能视角下黄河流域城市人居环境动态演变与机制

城市人居环境建设是推动黄河流域高质量发展的重要内容,也是实现流域人地关系协调的综合表征。本文基于“生产—生活—生态”功能视角构建城市人居环境评价指标体系,综合运用灰色关联-TOPSIS、空间马尔科夫链、地理加权随机森林(GWRF)模型等方法,深入剖析2011—2020年黄河流域城市人居环境动态演变与影响机制。结果表明:①黄河流域城市人居环境总体呈现出东高西低、南高北低的正向聚集空间分布特征,形成以西安市、郑州市、青岛市和济南市为主的人居环境高值区,以铜川市、中卫市和嘉峪关市为主的人居环境低值区。②黄河流域城市人居环境动态演变具有显著的空间交互作用和动态转移趋同现象,人居环境等级存在一定程度的转移路径“自身锁定”效应,人居环境水平通常只在相邻等级间发生转移,发生跨等级转移的概率较小。③人居环境是经济水平、环境质量和社会资源综合作用的结果,经济水平占据主导地位,消费水平、空气质量和交通资源等是影响城市人居环境水平的主要因素。④GWRF模型能够有效解释影响因素在局部地理空间上所表现出的空间异质性特征,可成为人居环境研究领域一项更有效的解释工具。本文深化了人居环境研究理论方法,并为推动黄河流域人居环境建设和高质量发展提供科学参考。