地球信息科学学报 ›› 2016, Vol. 18 ›› Issue (4): 493-505.doi: 10.3724/SP.J.1047.2016.00493
收稿日期:
2015-07-27
修回日期:
2015-08-21
出版日期:
2016-04-20
发布日期:
2016-04-19
通讯作者:
赵耀龙
E-mail:603798255@qq.com;zhaoyaolong@m.scnu.edu.cn
作者简介:
作者简介:林浩嘉(1993-),男,广东揭阳人,本科生,主要从事地理信息科学研究。E-mail:
基金资助:
Received:
2015-07-27
Revised:
2015-08-21
Online:
2016-04-20
Published:
2016-04-19
Contact:
ZHAO Yaolong
E-mail:603798255@qq.com;zhaoyaolong@m.scnu.edu.cn
摘要:
在快速城市化进程中,有效地保护耕地数量和质量是一个重要的科学命题。本文以广东省东莞市为例,通过构建Logistic-CA城市扩张模型,试图探明城市快速扩张主导下的耕地演化特征和机制,对耕地演化进行模拟与预测,为城市的可持续发展规划和耕地保护提供科学的参考依据。首先,分析了1998-2013年东莞市各用地类型间的转换关系,对城市扩张与耕地演化的机制进行了探究;其次,综合考虑地理、经济与政策因子,通过对地理因子模拟和地理与经济结合模拟2种结果的比较分析,选取最优因子组合定义了CA转换规则,构建Logistic-CA模型;最后,基于该模型,依据2006-2020年东莞市土地利用总体规划图,对耕地演化进行预测,并进行数量、质量和空间形态上的分析。模拟结果表明,在耕地演化机制上,东莞市在2003-2008年和2008-2013年2个时段中新增城市用地分别有71.96%和80.86%直接或间接来源于耕地,且相应时段内的耕地补给量远小于耕地流失量;在空间形态上,呈现大块耕地边缘破碎化,细碎耕地逐步消亡的空间演化模式。模型的预测结果表明,至2020年耕地将会减少8205.4 hm2,且优等耕地和高等耕地的减少比重分别达到5.16%和5.27%。
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表1
基础数据"
数据类别 | 数据内容 |
---|---|
遥感卫星影像 | Landsat-5 TM(1998年) |
Landsat-7 ETM(2003年、2008年) | |
Landsat-8 OLI_TIRS(2013年) | |
矢量数据 | 东莞市各个镇区行政中心图层 |
东莞市各个镇区行政边界图层 | |
东莞市各交通网图层(公路、高速公路、铁路) | |
东莞市农用地分等单元图 | |
栅格数据 | 东莞市数字高程模型图层 |
东莞市坡度图层 | |
辅助数据 | 2005年1:70 000东莞市土地利用现状图 |
2009年1:50 000东莞市土地利用现状图 | |
2006-2020年东莞市土地利用总体规划图 | |
2013年东莞市高分辨率影像 | |
1998-2014年东莞市统计年鉴 |
表4
地理因子模拟中各因子系数"
时段 | 因子 | DEM | Disto City | Disto Highway | Disto Railway | Disto Road | Disto Towns | Slope | 常量a |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1998-2008 | 系数 | -6.620 | 0.540 | -0.471 | -0.375 | -0.448 | 0.839 | 2.400 | 0.287 |
标准差 | 0.293 | 0.054 | 0.054 | 0.041 | 0.065 | 0.067 | 0.183 | 0.030 | |
2003-2013 | 系数 | -7.315 | 0.526 | -0.127 | -0.499 | -0.624 | 0.818 | 1.357 | 0.464 |
标准差 | 0.362 | 0.055 | 0.055 | 0.042 | 0.066 | 0.069 | 0.210 | 0.031 | |
平均 | 系数 | -6.968 | 0.533 | -0.299 | -0.437 | -0.536 | 0.829 | 1.879 | 0.376 |
表6
地理与经济结合模拟中各因子系数"
时段 | 因子 | DEM | Disto Road | Disto Towns | GDP | Sec Industry | Denof Com | Denof Pop | 常量a |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1998-2008 | 系数 | -3.304 | -0.432 | 0.633 | 0.721 | -0.921 | 0.388 | -0.921 | 0.148 |
标准差 | 0.180 | 0.065 | 0.066 | 0.140 | 0.174 | 0.044 | 0.104 | 0.034 | |
2003-2013 | 系数 | -8.137 | -0.358 | 1.008 | 1.060 | -1.907 | 0.007 | -1.979 | 1.168 |
标准差 | 0.255 | 0.066 | 0.068 | 0.351 | 0.391 | 0.069 | 0.108 | 0.037 | |
平均 | 系数 | -5.721 | -0.395 | 0.821 | 0.891 | -1.414 | 0.198 | -1.450 | 0.658 |
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