地球信息科学学报 ›› 2021, Vol. 23 ›› Issue (5): 825-836.doi: 10.12082/dqxxkx.2021.200283
收稿日期:
2020-06-04
修回日期:
2020-07-22
出版日期:
2021-05-25
发布日期:
2021-07-25
通讯作者:
梁友嘉
作者简介:
孙定钊(1996— ),男,贵州遵义人,硕士生,主要从事生态系统服务评估研究。E-mail:dingzhao_sun@163.com
基金资助:
SUN Dingzhao1,2(), LIANG Youjia1,*(
)
Received:
2020-06-04
Revised:
2020-07-22
Online:
2021-05-25
Published:
2021-07-25
Contact:
LIANG Youjia
Supported by:
摘要:
土地利用/覆被的时空变化研究能为区域生态环境恢复和生态系统集成管理提供科学支持。集成Logistic回归模型、改进的Markov与FLUS模型模拟黄土高原2020—2050年3种典型情景土地利用变化。发现各情景土地利用面积变化及空间置换转移主要集中在农用地、草地和城镇用地;历史趋势延续情景下农用地减少15 205 km2,草地、城镇用地分别增加2742 km2和16 007 km2;生态保育管护情景中草地增加7076 km2,林草用地增长存在权衡关系(r主要林地-草地=-0.66),在典型区域的生态恢复管理中应加以重视;城镇发展建设情景中农用地减少20 256 km2,城镇用地增加22 032 km2,变化均达到极值,其中,南部城镇扩张与农用地减少存在强权衡关系(r农用地-城镇用地=-1)。改进的Markov-FLUS模型适用于黄土高原地区的土地利用模拟,情景分析可有效揭示区域生态保护与城镇扩张的阈值变化,为区域土地利用政策权衡管理和水土保育提供科学依据。
孙定钊, 梁友嘉. 基于改进Markov-CA模型的黄土高原土地利用多情景模拟[J]. 地球信息科学学报, 2021, 23(5): 825-836.DOI:10.12082/dqxxkx.2021.200283
SUN Dingzhao, LIANG Youjia. Multi-scenario Simulation of Land Use Dynamic in the Loess Plateau using an Improved Markov-CA Model[J]. Journal of Geo-information Science, 2021, 23(5): 825-836.DOI:10.12082/dqxxkx.2021.200283
表1
ESA CCI土地利用数据的重分类
重分类编号 | 重分类名称 | 原始地类编号 | 原始地类描述及编号 |
---|---|---|---|
1 | 农用地 | 10 | 农田、雨养 |
20 | 农田、灌溉或注水后 | ||
30 | 镶嵌农田(>50%)/自然植被(树木、灌丛、草本覆盖) (<50%) | ||
40 | 镶嵌自然植被(树木,灌丛,草本覆盖) (>50%)/农田(<50%) | ||
2 | 常绿阔叶林 | 50 | 树木覆盖、阔叶、常绿、郁闭度(>15%) |
3 | 落叶阔叶林 | 60 | 树木覆盖、阔叶、落叶、郁闭度 (>15%) |
4 | 常绿针叶林 | 70 | 树木覆盖、针叶、常绿、郁闭度(>15%) |
5 | 有林地 | 80 | 树木覆盖、针叶、落叶、郁闭度(>15%) |
100 | 镶嵌树木和灌丛(>50%)/草本覆盖(<50%) | ||
160 | 树木覆盖、淹没、淡水或半咸水 | ||
170 | 树木覆盖、淹没、咸水 | ||
6 | 草地 | 110 | 镶嵌草本覆盖(>50%)/树木和灌丛(<50%) |
130 | 草地 | ||
7 | 灌丛 | 120 | 灌木地 |
180 | 灌木和草本覆盖、淹没、淡水/咸水/半咸水 | ||
8 | 城镇用地 | 190 | 城镇地区 |
9 | 水域 | 210 | 水体 |
220 | 永久冰雪 | ||
10 | 其他用地 | 140 | 地衣和苔藓 |
150 | 稀疏植被(树木、灌丛、草本覆盖) (<15%) | ||
200 | 裸地 |
表3
驱动因子Logistic回归分析
驱动因子 | 农用地 | 常绿阔 叶林 | 落叶阔 叶林 | 常绿针 叶林 | 有林地 | 草地 | 灌丛 | 城镇用地 | 水域 | 其他用地 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
坡度 | -0.164 | 0.186 | 0.034 | 0.118 | 0.132 | 0.090 | -0.362 | -0.424 | -0.324 | -0.054 |
坡向 | -0.001 | ― | ― | 0.001 | ― | 0.001 | ― | ― | ― | 0.001 |
降水 | 0.000 | 0.001 | 0.002 | 0.001 | 0.001 | -0.001 | 0.000 | ― | 0.000 | -0.001 |
气温 | 0.011 | 0.006 | 0.002 | -0.017 | -0.100 | -0.023 | 0.026 | 0.014 | ― | -0.035 |
距城市距离 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ― | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 |
距公路距离 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ― | 0.000 |
距铁路距离 | ― | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 |
距河流距离 | 0.000 | ― | 0.000 | 0.000 | ― | 0.000 | ― | 0.000 | 0.000 | 0.000 |
GDP | 0.000 | ― | ― | ― | ― | ― | ― | 0.000 | 0.000 | 0.001 |
人口 | 0.000 | ― | 0.000 | ― | ― | ― | ― | 0.000 | ― | -0.015 |
常数 | -0.871 | -13.944 | -13.555 | -7.422 | -8.239 | 3.586 | -7.520 | -2.711 | -3.628 | 3.806 |
ROC值 | 0.738 | 0.962 | 0.916 | 0.901 | 0.882 | 0.811 | 0.830 | 0.889 | 0.744 | 0.941 |
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