土地利用动态变化研究方法探
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基于遥感的土地利用变化动态分析土地是人类生存和发展的重要基础资源,而土地利用的变化则反映了人类活动与自然环境相互作用的结果。
随着科技的不断进步,遥感技术以其宏观、快速、准确和周期性等特点,成为研究土地利用变化的重要手段。
遥感技术通过卫星、飞机等平台搭载的传感器,获取地表的电磁波信息,从而能够对大面积的土地进行监测和分析。
这些信息经过处理和解读,可以为我们提供土地利用类型、面积、分布等详细数据,为研究土地利用变化提供了有力的支持。
在过去的几十年里,全球范围内的土地利用发生了显著的变化。
城市化进程的加速使得大量的耕地和林地被转化为城市建设用地;农业的发展导致了耕地的扩张和集约化利用;而生态保护政策的实施则促进了一些地区的森林和草地的恢复。
这些变化不仅对当地的生态环境产生了影响,也在全球尺度上对气候变化、生物多样性等问题带来了挑战。
以我国为例,东部沿海地区的城市化发展迅速,许多原本的农田和农村地区逐渐被高楼大厦和工业园区所取代。
遥感图像清晰地显示出城市边界的不断扩张,以及城市内部土地利用结构的调整。
在中西部地区,随着基础设施建设的推进和资源开发的进行,土地利用也发生了相应的变化。
例如,大型交通线路的建设可能会导致沿线土地的开发利用,而矿产资源的开采则可能造成土地的破坏和污染。
利用遥感技术进行土地利用变化动态分析,通常需要经过一系列的步骤。
首先是数据的获取,包括选择合适的遥感影像数据源,如Landsat 系列、MODIS 等。
然后是对影像进行预处理,包括辐射校正、几何校正等,以提高影像的质量和准确性。
接下来是土地利用分类,这是一个关键的环节,通常采用基于像元或面向对象的分类方法,将影像中的土地利用类型分为耕地、林地、草地、建设用地等。
在分类的基础上,通过对比不同时期的影像,就可以分析土地利用的变化情况。
在土地利用变化分析中,还需要考虑一些影响因素。
人口增长是推动土地利用变化的重要因素之一,随着人口的增加,对住房、粮食等的需求也相应增加,从而导致土地利用的调整。
如何进行土地利用调查与分析土地利用调查与分析是土地资源管理的重要环节,也是制定科学合理的土地利用政策和规划的基础。
它能够为决策者提供土地利用现状的真实反映,为决策提供科学依据。
本文将从土地利用调查和分析的方法、数据的收集与处理以及分析结果的应用等方面进行探讨。
一、土地利用调查的方法土地利用调查是通过采集、整理和分析土地利用数据,获取土地利用现状和变化情况的一种方法。
在进行土地利用调查时,可以采取以下几种方法。
1.实地调查法。
实地调查法是通过实地勘察和调查,直接观察和了解土地利用情况。
调查人员可以通过走访、测量和拍照等手段获取数据。
2.遥感与地理信息系统(GIS)技术相结合的方法。
遥感技术可以通过卫星或无人机获取大量的土地利用信息,如土地类型、植被覆盖等,而GIS技术则可以对这些数据进行处理、分析和展示。
3.文献调查法。
文献调查法是通过查阅资料、统计数据和相关研究报告等,了解土地利用的历史演变和现状情况。
综合运用以上方法,可以全面、准确地获取土地利用数据,为土地利用调查提供科学依据。
二、数据的收集与处理进行土地利用调查时,数据的收集与处理是至关重要的环节。
数据的收集包括收集实地调查和遥感等获取的数据,以及相关文献和统计资料等。
数据的处理主要包括数据清洗、分类和整理等步骤。
在数据收集方面,需要确定调查范围和对象,选择合适的调查方法,进行定期的数据采集。
同时,为了保证数据的准确性,需要对数据进行验证和核对。
在采集遥感数据时,要注意数据源的可靠性和时效性。
数据处理时,首先需要对数据进行清洗,即排除重复、无效或错误的数据。
其次,对土地利用类型进行分类,可以根据土地利用方式、土地性质、植被类型等进行划分。
最后,将分类后的数据进行整理和统计,形成相应的土地利用统计表和图表。
三、分析结果的应用土地利用调查和分析的最终目的是为了为决策者提供科学合理的土地利用政策和规划建议。
分析结果的应用可以从以下几个方面展开。
1.制定土地利用政策与规划。
城市土地利用变化模型及其驱动因素探究引言城市土地利用变化是城市化进程中的重要问题,它直接影响到城市规划、土地资源的可持续利用以及社会经济发展。
了解城市土地利用变化模型及其驱动因素,对于合理规划城市发展、保护土地资源具有重要价值。
本文将探究城市土地利用变化模型及其驱动因素,以期提供理论与实务指导。
一、城市土地利用变化模型城市土地利用变化模型是对城市土地利用变化的规律进行建模描述的方法,旨在揭示土地利用变化的动态过程,以帮助预测未来的土地利用情况。
目前常见的城市土地利用变化模型有马尔可夫链模型、细胞自动机模型和基于地统计学的模型等。
1. 马尔可夫链模型马尔可夫链模型是一种基于概率的统计模型,通过分析土地利用状态之间的转移概率,预测未来的土地利用状况。
该模型假设土地利用状态之间的转移概率只与当前状态有关,与历史状态无关。
马尔可夫链模型简单、易于计算,但不考虑历史的影响因素,模拟结果有一定的不确定性。
2. 细胞自动机模型细胞自动机模型是一种基于空间交互的模型,将城市土地划分为若干个细胞,并根据细胞之间的交互规则模拟土地利用变化过程。
该模型考虑了空间布局的影响,可以较好地模拟城市土地利用的空间分布特征。
然而,细胞自动机模型的参数设置较为复杂,对数据的要求较高。
3. 基于地统计学的模型基于地统计学的模型是一种通过对土地利用变化进行区域统计分析,揭示其空间分布格局与变化趋势的方法。
该模型通过构建土地利用变化的空间模式,探讨土地利用变化与驱动因素之间的关系,并预测未来的土地利用情况。
这种模型同时考虑了驱动因素的作用,可以为城市规划和土地资源管理提供科学依据。
二、城市土地利用变化的驱动因素城市土地利用变化是多种驱动因素的综合结果,从经济、社会、环境等多个角度分析驱动因素,对于把握城市土地利用变化的规律及制定相应的政策具有重要意义。
以下是常见的城市土地利用变化的驱动因素。
1. 经济因素经济因素是城市土地利用变化的主要驱动力之一。
来稿日期:1998210土地利用动态变化研究方法探讨王秀兰 包玉海(中国科学院遥感应用研究所,北京 100101) 摘 要 本文从全球变化的研究热点——“土地利用 土地覆盖变化”的涵义及研究内容出发,概括分析了土地利用变化研究的方法—土地利用变化模型的建立,阐述了各类模型的涵义及在土地利用变化研究中的意义,并重点介绍了定量研究土地利用动态变化的几种模型—(1)土地资源数量变化模型;(2)土地资源生态背景质量变化模型;(3)土地利用程度变化模型;(4)土地利用变化区域差异模型;(5)土地利用空间变化模型;(6)土地需求量预测模型。
关键词 土地利用 土地利用动态变化 模型1 引言面对当前日益加剧的人口—资源—环境问题,全球变化研究成为近年来国际上最为活跃的研究领域之一。
而在众多的全球变化问题中,土地利用 土地覆盖变化研究显得尤为重要,其原因有二:首先,土地利用 土地覆盖变化是引起其它全球变化问题的主要原因,因而在全球环境变化和可持续发展研究中占有重要地位;其次,地球系统科学、全球环境变化以及可持续发展涉及到自然和人文多方面的问题,而在全球环境变化问题中,土地利用 土地覆盖变化可以说是自然与人文过程交叉最为密切的问题。
因而隶属于“国际科学联合会(I CSU )”的IGB P 和隶属于“国际社会科学联合会(ISSC )”的H PP ,希望以此为突破口,推动全球问题的综合研究。
建立土地利用 土地覆盖变化(简称LU CC )模型是深入了解土地利用 土地覆盖变化成因、过程,预测未来发展变化趋势的重要手段,也是土地利用 土地覆盖变化及全球变化研究的主要方法。
长期以来,在许多研究领域,人们从不同的角度出发,构建了大量的模型,对土地利用 土地覆盖变化的研究起到了积极的作用。
本文从全球变化的研究热点—“土地利用 土地覆盖变化”的涵义及研究内容出发,阐述了研究土地利用 土地覆盖变化的几类模型,并重点介绍了定量研究土地利用动态变化的几种模型:(1)土地资源数量变化模型;(2)土地资源生态背景质量变化模型;(3)土地利用程度变化模型;(4)土地利用变化区域差异模型;(5)土地利用空间变化模型;(6)土地需求量预测模型。
关于土地利用动态监测的内容及利用遥感进行土地利用动态监测的实践探讨学生:赵莲莲学号:2604100217班级:测绘二班指导老师:杨志强老师一.土地利用动态监测的内容(一)土地利用动态监测的含义土地利用动态监测,是指运用遥感、土地调查等技术手段和计算机、监测仪等科学设备,以土地详查的数据和图件作为本底资料,对土地利用的动态变化进行全面系统地反映和分析的科学方法。
(二)监测内容有哪些1.土地利用变化的动态信息包括区域土地利用变化的类型、位置和数量等信息,特别是耕地。
居民点及工矿用地的变化以及闲置土地等。
我国已经建立对全国重点城市建设用地规模扩展和耕地变化情况的监测体系,分析全国土地利用的变化趋势和全国年度土地利用平衡面积估计,有重点地核查地方上报的土地变更调查数据的真是程度。
2.耕地总量的动态平衡情况为实现耕地总量动态平衡的宏伟目标,必须有计划地进行土地整理、土地开发和土地复垦。
为保证这些土地管理措施的正确实施及经费的合理利用,必须准确地掌握区域以及全国耕地变化的情况。
3.农业用地内部结构调整情况农业内部结构调整反映土地利用用途的变化,及时掌握这些信息可为土地利用用途关管制及农用地的管理服务。
4.基本农田保护区状况基本农田保护区是国家为保证粮食安全而划定的一定数量的优质耕地,规定长期不得占用,基本农田保护区管理包括征地占用管理、地力补偿、占一补一等。
(三)对监测内容进行分析1.地类变更分析主要对土地总面积变化的分析,耕地、园地等各类土地面积变动的分析。
具体的指标为,各地类在变更中,变更涉及的增减面积,实际增减面积(及减去同地类之间变化的面积),净增减面积,变化量占同地类总面积的比重等。
2.权属变更分析该分析也具体落实到地类的变化,但其前提是权属性质的变化。
包括国有土地、集体土地的所有权、使用权的变化,土地纠纷调解情况。
3.耕地变化动态分析耕地动态变化分析不仅要较详细地反映耕地减少的原因和耕地增加的来源,而且要分析减少原因的合理性和增加耕地的力度。
多尺度土地利用动态变化模型及应用研究在现代社会,随着人口的不断增长和城市化进程的加速,土地利用变化对社会、经济和环境的影响也越来越突出。
因此,为了合理规划土地利用、保护生态环境和可持续发展,研究土地利用动态变化模型及其应用成为重要的研究课题。
本文将以多尺度为切入点,探讨土地利用动态变化模型的构建及其在实际应用中的意义。
土地利用动态变化模型是通过对土地资源进行空间与时间上的分析,揭示土地利用变化的模式和趋势,以预测未来土地利用状况为目标的研究方法。
在构建土地利用动态变化模型时,需要考虑多种尺度的影响因素,包括政策、经济、人口和环境等。
因此,多尺度因素的有效整合是构建准确的土地利用动态变化模型的关键。
首先,多尺度土地利用动态变化模型的构建需要考虑时空尺度的匹配。
土地利用变化具有明显的时序特征,而不同的时空尺度对土地利用的影响程度也不同。
因此,在构建模型时需要将时间和空间维度进行合理匹配,以充分发挥不同尺度数据的价值。
例如,使用高分辨率的遥感影像可以对局部土地利用进行精细划分,而大尺度的统计数据可以揭示更宏观的土地利用变化趋势。
其次,多尺度土地利用动态变化模型的构建需要考虑不同尺度因素的影响。
土地利用受多种驱动因素的影响,而不同尺度的因素对土地利用的影响程度也不同。
因此,在构建模型时需要综合考虑不同尺度因素的影响,并合理权衡各因素之间的权重。
例如,经济因素在区域尺度上可能更为重要,而环境因素在局部尺度上可能更为重要。
最后,多尺度土地利用动态变化模型的应用可以跨越不同领域。
土地利用动态变化模型可以用于土地规划与管理、生态环境保护、农业生产等方面。
例如,在土地规划与管理中,模型可以为政府和规划部门提供决策支持,帮助制定合理的土地利用政策;在生态环境保护中,模型可以预测未来土地利用变化对生态系统的影响,为生态修复和保护提供科学依据;在农业生产中,模型可以优化土地利用格局,提高农田利用效率,促进农业可持续发展。
土地评估中的土地利用效率和土地利用动态分析方法在土地资源有限的情况下,土地利用效率和土地利用动态分析方法成为了决定土地利用可持续性的重要因素。
本文将对土地利用效率和土地利用动态分析方法进行探讨,并介绍其在土地评估中的应用。
一、土地利用效率的概念和评价指标土地利用效率是指在特定时间和空间范围内,土地资源被有效利用的程度。
评价土地利用效率可以采用以下指标:土地利用综合效益、土地利用强度、土地利用效益和土地利用空间布局。
1.土地利用综合效益是指在土地利用过程中,农业、工业、城市等各个部门的产出和效益之和。
该指标可以综合考虑不同利用方式的效益,评价土地综合利用水平。
2.土地利用强度是指单位面积内土地的利用程度。
通常以建筑面积、耕地面积或人口密度来衡量。
高土地利用强度表示土地得到了高效利用。
3.土地利用效益是指单位投入所获得的产出或效益。
农业方面可以通过农业产值、农业综合劳动生产率等来评价,而工业和城市则可以通过相应的指标进行衡量。
4.土地利用空间布局是指在特定范围内不同土地利用方式的分布情况。
合理的土地利用空间布局可以提高土地利用效率,减少土地资源的浪费。
二、土地利用动态分析方法土地利用动态分析方法是用来研究土地利用变化趋势和模式的分析方法,为土地规划和管理提供科学依据。
以下介绍几种常用的土地利用动态分析方法:1.遥感和GIS技术:利用卫星遥感图像和地理信息系统(GIS)数据,可以获取土地利用的时空变化信息。
通过遥感影像的解译和分类,可以获取土地利用的分类结果,并结合GIS技术进行空间分析,了解土地利用变化的趋势和模式。
2.历史数据比较法:对比历史时期的土地利用数据和现状数据,分析土地利用的变化情况。
通过对比不同时期的土地利用数据,可以揭示土地利用变化的原因和模式。
3.环境承载力分析:通过分析土地利用对环境的影响,评估土地利用的可持续性。
环境承载力分析考虑了生态环境的保护和资源的可持续利用,可以为土地利用规划和管理提供科学依据。
使用测绘技术进行土地利用变化监测与分析近年来,随着城市化进程的加快和人口的不断增长,土地利用问题愈发引起人们的关注和重视。
而测绘技术作为一种重要的手段,能够有效监测和分析土地利用的变化情况,为土地资源的合理利用提供科学依据。
本文将探讨使用测绘技术进行土地利用变化监测与分析的方法和意义。
首先,使用测绘技术进行土地利用变化监测可以通过高精度遥感影像的获取和处理来实现。
遥感影像是获取土地利用信息的主要数据来源,可以提供大范围、连续性、定时性的土地利用变化信息。
通过遥感影像的选择、获取和处理,可以得到不同时间段的土地利用数据,进而分析土地利用的变化趋势和空间分布。
其次,测绘技术还可以结合地理信息系统(GIS)来实现土地利用变化的分析和评价。
GIS是一种将空间数据与属性数据相结合的技术,可以对土地利用变化的过程进行动态分析。
通过将采集的遥感影像数据与现有的地理数据进行整合,可以对土地利用变化的原因和影响进行定量化研究,为土地资源的规划和管理提供科学依据。
使用测绘技术进行土地利用变化监测与分析不仅可以提供土地利用变化的空间分布信息,还可以深入研究土地利用变化对环境和生态系统的影响。
例如,通过对土地利用变化的监测和分析,可以评估土地利用变化对水资源、生物多样性和土壤质量等的影响,为生态保护和环境保护提供科学依据。
另外,使用测绘技术进行土地利用变化监测与分析还可以为土地资源的合理利用提供决策支持。
通过对土地利用变化的监测和分析,可以揭示土地利用的发展趋势和不合理利用现象,为政府决策和土地规划提供科学参考。
同时,可以通过对不同土地利用类型的评价和比较,为土地资源的综合利用和经济发展提供指导。
总之,使用测绘技术进行土地利用变化监测与分析在土地资源合理利用和可持续发展方面起到了重要作用。
通过遥感影像的获取和处理以及地理信息系统的应用,能够提供全面、动态的土地利用变化信息,为土地资源管理和环境保护提供科学依据。
同时,还可以揭示土地利用变化对生态环境和经济发展的影响,为政府决策提供决策支持。
土地利用动态变化研究方法探讨一、本文概述随着全球城市化进程的加速,土地利用动态变化研究逐渐成为地理学、生态学、环境科学等领域的研究热点。
本文旨在探讨土地利用动态变化的研究方法,通过对现有研究方法的梳理和评价,以期为我国土地利用动态变化研究提供理论支持和实践指导。
文章首先介绍了土地利用动态变化的概念及其在全球变化中的重要性,随后阐述了土地利用动态变化研究的理论基础和研究框架。
在此基础上,文章重点分析了遥感技术、地理信息系统、数学模型等常用研究方法的原理、优缺点及适用范围,并对不同方法之间的融合与创新进行了深入探讨。
文章对土地利用动态变化研究的前沿动态和未来趋势进行了展望,以期为相关领域的研究提供有益参考。
二、土地利用动态变化的基本理论土地利用动态变化研究,是地理学、生态学、经济学等多学科交叉的研究领域,其基本理论主要涉及到土地利用系统理论、土地利用变化驱动机制理论、土地利用变化模型理论等。
土地利用系统理论是土地利用动态变化研究的基础。
土地利用系统是由土地资源、土地利用方式、土地利用结构、土地利用强度等多个要素组成的复杂系统。
该系统具有空间异质性、时间动态性和功能多样性等特点。
因此,研究土地利用动态变化,需要从系统的角度出发,全面考虑土地利用系统的各个要素及其相互关系。
土地利用变化驱动机制理论是揭示土地利用动态变化内在动力的关键。
土地利用变化受到自然因素、社会经济因素、政策因素等多种因素的影响。
这些因素通过影响土地利用决策、土地利用行为、土地利用结果等过程,共同推动土地利用动态变化。
因此,研究土地利用动态变化,需要深入探讨土地利用变化的驱动机制,揭示各种因素对土地利用变化的影响程度和影响方式。
土地利用变化模型理论是土地利用动态变化研究的重要手段。
通过建立土地利用变化模型,可以模拟土地利用动态变化的过程和结果,预测未来的土地利用趋势和变化,为土地利用规划和决策提供科学依据。
目前,常用的土地利用变化模型包括系统动力学模型、元胞自动机模型、地理加权回归模型等。
文章编号:1002-8743(2006)S1-0022-05土地利用动态变化模型的研究综述梁治平,周 兴(广西师范学院资源与环境科学学院,广西南宁530001)摘 要:土地利用动态变化模型已成为土地利用变化研究中重要的系统方法.根据不同的研究目的,可以构建不同的土地利用动态模型.该文分析了模型构建的三个重要组成部分,并将当前使用广泛的模型根据其差异性分为土地利用程度变化模型、土地利用空间变化分析模型和土地利用变化及影响模型三大类,通过分析指出了这些建立在不同空间分析基础之上的动态模型在表现形式和分析能力上各有其不同的优缺点.关键词:土地利用;土地利用动态变化;模型方法中图分类号:F301124 文献标识码:A1 引 言土地资源是人类赖以生存和发展的且无法替代的自然环境资源.随着人口—资源—环境矛盾的日益加剧,土地利用动态变化的研究已成为近年来土地研究的重要课题之一.同时,由于土地动态变化研究中所涉及的很多因素存在不确定性.而土地资源的可持续利用必须客观地对待这些不确定性因素的真实存在,要把握其规律、预测和评价不确定性因素所带来的风险并研究相应对策,则需要建立土地利用动态变化模型,通过这些模型有效地把握土地利用的变化规律,综合分析影响土地利用的各种因素,从而使土地资源能够更加合理、有效地使用.土地利用动态变化模型经历了由静态到动态,由简单到复杂的演变过程.早期的土地利用模型着重于论述静态的空间格局.如杜能的农业区位论、韦伯的工业区位论以及克利斯特勒的中心理论等即为这类概念模型的代表.这类模型至今仍有助于理解土地利用变化的规律[1].1980年以来,随着对全球化研究的兴起,地学界利用遥感技术对不同区域的土地利用变化现象进行了大量的案例研究,在这些案例研究的基础上,又陆续提出了一系列分析区域土地利用变化的模型和模型框架[2].1990年之后,土地利用动态变化模型呈现出了三个重要的发展趋势:一是时间动态模型模拟与空间格局分析和地理信息系统的结合.土地具有区域差异性,因而空间格局成为分析和理解地区内空间现象、过程和机制的重要因素,随着地理信息系统及其分析技术的改进,系统过程模拟与空间格局分析的结合就成为必然;二是遥感数据的广泛应用.遥感技术的特点是分辨率高,对土地利用和土地覆被变化的监测和数据分析起着重要的作用;三是对自然要素与社会、经济和人文要素的结合.人类对土地的利用是土地利用动态变化的直接驱动力,因此在模拟土地动态变化时要将其纳入到变化模型中.Ξ2 模型的构建数学模型是学术研究的一种系统方法,通过建立数学模型来对土地利用进行动态监测开创了土地利用研究的新途径.根据不同的研究目的,土地利用动态变化模型可以采取不同的形式和结构.一般地说,它是用于研究不同的土地利用类型发生变化的动因、过程及其对环境、生物、人类生产和生活的影响因此,一般的土地利用模型由土地利用变化的动因、变化过程和土地利用变化对周边的影响及后果Ξ收稿日期53作者简介梁治平(),男,广西梧州人,硕士研究生,从事土地利用与规划的研究2006年6月 广西师范学院学报(自然科学版)Jun.2006第23卷专刊 Journal o f G ua ngxi T ea cher s Educa tio n U n iver sity (N a tura l Sc ience Editio n )V ol.23Suppl..:200-12-0:1982-.这3部分组成.2.1 土地利用变化的动因造成土地利用动态变化的因素很多,K asperson 认为在环境典型带中,人类方面的驱动力因素主要有[3]:人口、技术水平、富裕程度、政治经济结构、信任与态度.国外有关研究人员认为土地利用变化的原因有[1]:土地利用决策失误、社会经济的变化、人类价值的变化等.HDP 计划指出,影响因素可分为直接因素和间接因素,间接因素包括6个方面:人口变化、技术发展、经济增长、政治与经济政策、富裕程度和价值取向,它们通过直接因素作用于土地利用[4].以上各观点中影响土地利用动态变化的因素是相对独立而又交互作用的,其影响方式和程度往往极为复杂,难以通过简单的统计方法予以区别开来.2.2 变化过程土地利用动态变化是一个非常复杂的过程,它既包括类型的变化,也包括类型不变的情况下操作方式的改变.其变化可划分为两类:改造与变异,前者是指有一种土地覆被类型转变为另一类土地覆被类型,如由农业用地转为非农业用地;后者指土地覆被类型内部的变化,如工业用地转变为商业居住用地的变化[4]、[5].2.3 土地利用变化对周边的影响及后果土地利用动态变化是人类活动影响的结果,而这些变化也会反作用于周边的环境.因此在构建模型时要充分考虑土地利用变化对区域和全球生物化学循环的影响,对生态系统结构和功能的影响,以及对区域小气候的影响.同时土地利用动态变化不单是对自然环境造成影响,还对人类的经济活动和社会环境等人文因素造成深远的影响,为此,一些学者在充分考虑了这些因素后,开发出了用以评价土地利用变化对经济和社会造成影响的模型.3 土地利用动态变化模型的分析从模型的系统性出发,可将模型分为两大类:经验性诊断模型和概念模型[6].前者通常基于大量的土地利用变化数据和社会统计数据,将土地变化与引起变化原因建立起联系;后者则基于一定理论对土地利用变化主体的个人行为和社会群体行为进行解释.在此基础上,还可以根据模型的差异性将土地利用动态变化模型分为土地利用程度变化模型、土地利用空间变化分析模型和土地利用变化及影响模型.Lambi n 研究表明,动态的基于过程的模拟模型比经验的、随机和优化模型在描述表达土地管理决策过程时更有用.本文对这些模型进行了如下的比较分析:3.1 土地利用程度变化模型土地利用程度变化模型是建立在对土地利用变化本身的历史过程进行描述的基础上的.根据刘纪远先生等提出的土地利用程度的综合分析方法[7],将土地利用程度按照土地自然综合体在社会因素影响下的自然平衡状态分为若干级,并赋予分级指数,从而给出了土地利用程度综合指数及土地利用程度变化模型的定量化表达式.土地利用综合指数模型的数学表达式为:L =100×∑ni =1A i ×C i ,式中,L 为某区域土地利用程度指数;A i 为第i 级的土地利用程度分级指数;C i 为第i 级土地利用程度分级面积的百分比;n 为土地利用程度的分级数.土地利用程度变化值表达式为[8]:△I =I I ={∑=×(∑=×)}×,式中,I 、I 分别为时间和时间的研究区域土地利用程度指数;为第级土地利用程度分级指 梁治平,周 兴:土地利用动态变化模型的研究综述23 b-a b -a n i 1A i C i b -ni 1A i C i a 100a b a b A i i数;C ib 、C ia 分别为时间a 和时间b 第i 级土地利用程度面积.如△I b -a 为正值,则该区域土地利用处于发展期;否则处于衰退期.土地利用程度综合指数模型主要反映土地利用的广度和深度,同时能够反映区域土地利用的集约经营程度,适用于土地利用程度的综合评价.该模型的优点是简明扼要、操作简便,因此应用比较广泛.它的缺点是只考虑土地监测期间的土地数量变化,忽略了土地利用空间区位的固定性与独特性,对土地利用动态变化的过程和相关属性反映不出来.同时,该类模型也无法测算和比较区域土地利用变化的总体性和综合程度,对一些土地利用变化比较快的,如城市周边利用类型转变较快的“热点”地区识别不来.3.2 土地利用空间变化分析模型土地利用空间变化分析模型是土地利用动态模型在土地类型转化上的一种模式,该模型更加注重土地数量和土地类型在空间上的转变,因此能够为研究土地利用动态变化的空间过程和强烈程度提供更加精确和丰富的数据.3.2.1 土地利用动态度模型土地利用动态度模型分为单一土地利用类型动态度模型和综合土地利用动态度模型.动态度指数能综合考虑研究时段土地利用类型间的转移,可以反映出区域土地利用变化的剧烈程度,便于在不同空间尺度上找出土地利用变化的热点区域,是分析土地利用空间动态变化的主要模型之一.(1)单一土地利用类型动态度模型单一土地利用类型动态度表达的是某研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况,其表达式为:k =u b -u a u a ×1T×100%,式中:k 为研究时段内某一土地利用类型动态度;u a 、u b 分别为研究期初及研究期末某一种土地利用类型的数量;T 为研究时段长,当T 的时段设定为年时,k 的值就是该研究区某种土地利用类型年变化率.(2)综合土地利用动态度模型某一研究样区的综合土地利用动态度可表示为:L C =∑ni =1△L U i-j 2∑n i =1L U i×1T ×100%,式中:L U i 为研究期初i 类土地利用类型面积;△L U i -j 为研究时段内i 类土地利用类型转为非i 类(j 类)土地利用类型的面积;T 为研究时段,当T 的时段设定为年时,L C 的值就是该研究区土地利用类型年变化率.土地利用动态度模型可以测算和比较区域土地利用变化的总体情况,还可以结合GIS 的强大分析功能进行模拟和定量分析,因此其分析能力得到了更进一步的加强.该模型的不足之处在于忽略了土地利用变化由于空间区位的不同所产生的双向转变过程,它仅考虑了单向土地利用类型之间的相互转化过程,因此对转化慢但增长快的土地利用类型,特别是城市建设用地的动态变化情况严重低估了.同时,运用模型的测算过程不能识别和反映土地快速扩展的态势,与实际情况出入较大.3.2.2 地类转换的空间关系分析模型城镇用地乱占耕地是造成耕地大量流失的主要原因之一.为了定量分析城镇用地的扩张与耕地流失之间的空间关系,学者们提出了邻接度指数的概念,该概念的意义在于能够反映地类扩展过程中占用其他类型用地的可能或趋势.模型公式为:=ΠT ,式中为研究区内城镇用地与耕地之间的空间邻接度;为研究区内两地类所有共享弧段的长度之和;T 为研究区内城镇用地所有图斑面积之和同样我们也可以运用来计算特定地类图斑与某地类图24 广西师范学院学报(自然科学版) A t C b b :A t C b b .斑的邻接度.3.2.3 空间格局的变化与重心转移模型区域土地利用空间变化的总体特征是类型重心的迁移,这一特征可以用重心坐标的变化来反映.重心坐标的计算方法类似于人口分布重心模型,其模型为:X t =∑n i =1(C ti×X i )∑n i =1C ti ,Y t =∑ni =1(C ti ×Y i )∑n i =1Cti,式中:X ,Y 分别表示第t 年某土地利用类型分布重心的经纬度坐标;C ti 表示第i 个小区该类型的面积;X i ,Y i 分别表示第i 个小区几何中心的经纬度坐标.土地利用空间格局的变化与重心转移模型能够反映区域土地利用空间格局的变化,并为土地利用类型质量的总体变化趋势提供定性的分析.3.2.4 空间变化的主导模型多度和重要度指数是空间变化的主导模型所要求出的指标[10],多度是为了描述各种变化类型的空间分布频次,在借鉴土地空间结构的分析方法的基础上[9],提出土地利用变化类型的多度指数与计算方法[10],该模型计算公式为:D =N i N×100%,式中:D 为某种土地利用变化类型的多度;N i 为该种变化类型的斑块数;N 为该区域全部变化图斑的图斑总数.其意义是区域土地利用变化过程中特定变化类型图斑数占所有变化图斑数的比率.重要度可定量表示各变化类型对区域土地利用变化的重要程度,揭示空间变化的主导类型,从而反映区域土地利用变化的方向.是多度与面积比的综合表示.公式为:IV =D +B ,式中:IV 为某种土地变化类型的重要度;D 为该变化类型的多度;B 为该变化类型的图斑总面积占所有变化图斑总面积的百分比.3.3 土地利用变化及影响模型土地利用变化及影响模型(CLU E )是被实践证明为动态模型中比较完善的,它运用GIS 技术和系统动力学理论,实现了对土地利用空间分布变化的模拟.整个模型分为两个部分:非空间的土地类型需求分析部分和空间土地类型分配分析部分.其中,第一部分是依据土地利用变化的人文驱动力得出对各土地类型需求;第二部分是结合各驱动力的空间位置进行各土地类型的分配.该模型的相关公式为:CO V ER x ,y ,t ,c =β0+β1×FAC T x ,y ,t ,1+β2×FAC T x ,y ,t ,2+…,式中:CO V ER x ,y ,t ,c 为土地利用类型c (如耕地)第t 年在网格(x ,y )中所占的面积比重(%);β为影响因子f (如人口)的回归系数;FAC T x ,y ,t ,f 为第t 年影响因子f 在网格(x ,y )的值(如人口密度).该公式可以完成模型分析的第一步,即多元回归分析,在此基础上再进行土地利用变化的预测分析,其计算公式为:REC -CO V ER 0x ,y ,t ,c =β00+β01×FA CT 0x ,y ,t ,1+β02×FA CT 0x ,y ,t ,2+…(大尺度),CO V ER 1x ,y ,t ,c =CO V ER 1x ,y ,t -1,c +[(RE G -CO V E R 1c ,y ,t ,c -CO V E R 1x ,y ,t-1,c )×I T F 1c ×RCH x ,y ,c ,t ](小尺度),式中:RE G -CO V ER 0x ,y ,t ,c 为在较大规模尺度上,某种土地利用类型c 在某年t 于网格(x ,y )中通过回归模型所计算的面积百分比;β0f 为较大规模尺度上影响因子f 的回归系数;FAC T x ,y ,t ,f 为在较大规模尺度上某一影响因子f (如人口密度)在网格(x ,y )及年的值O V R x ,y ,,为小规模尺度上土地利用类型于年在网格(x ,y)中的面积比重;R x ,y ,,为比例系数;I T F 为在较小规模尺度上土地利用类型在网格(x ,y )内的回归预测结果与实际分布状况之间的差值,可取正负通过以上模型所得出的 梁治平,周 兴:土地利用动态变化模型的研究综述25 t .C E 1t c c t CH t c 1c c .结果,即回归布局状况,可以说明各种土地利用类型在不同规模尺度上空间的总体分布趋势.土地利用变化及影响模型(CLU E )通过对影响土地利用变化的自然和人文驱动力的定量化来确定土地利用的类型,是一个空间多尺度、定量描述土地利用变化空间分布的模型,常用来模拟较短时间内的土地利用变化(一般为20年).它具有以下优点:①土地利用变化及影响模型认识到了规模对土地利用变化的影响的问题,并对这种影响土地利用的规模效应进行了量化,从而可以对各种规模尺度的土地利用进行研究,特别是城市周边土地利用变化的“敏感地区”;②该模型充分考虑到了影响土地利用动态变化的各种因素,能够对土地利用非线性变化的过程以及空间布局变化中相互作用的因素进行模拟分析.但是,土地利用变化及影响模型对土地利用变化过程中的非连续性因素(如土地利用类型的突然导入等问题)还不能很有效地模拟,无法对其相互间的作用过程与机制进行分析.4 结 语针对土地利用动态变化的涵义与研究内容,本文对几种主要的模型进行了分析和综述,并指出了这些模型存在的优缺点.而土地利用动态变化研究方面建立的模型远不止以上所述,它们对土地利用变化研究起到积极的作用,并不断地深化和走向成熟.但由于数据可得性的限制,对土地利用变化机制的理论研究不足,模型在许多方面还需要概化等原因,使得在使用模型研究一些问题时带有很强的主观性和片面性.面对同样的数据,使用不同的模型,或者从不同的观点出发往往会得出相反的结论.因此,作者认为土地利用动态变化模型的在构建时,首先要拓宽对土地利用的分析角度,充分考虑如社会、经济等非量化或定性的因子,增强模型的解析能力.其次土地利用动态变化模型应该能反映和揭示土地利用变化和空间分布的未来趋势.最后是要简化模型方程,使得模型可以在不同的区域、不同的研究中得到更广泛的应用.参考文献:[1]史培军,宫 鹏,李晓兵,等.土地利用土地覆盖变化研究的方法与实践[M ].北京:科学出版社,2000.992100.[2]王秀兰,包玉海.土地利用动态变化研究方法探讨[J ].地理科学进展,1999,18(1):81287.[3]孙丹峰,杨冀红,刘喜顺.高分辨率遥感卫星影像在土地利用分类及其变化监测的应用研究[J ].农业工程学报,2002,18(2):1602164.[4]李秀彬.全球环境变化研究的核心领域———土地利用土地覆被变化的国际研究动向[J ].地理学报,1996,51(6):5532538.[5]顾朝林.北京土地利用覆盖变化机制研究[J ].自然资源学报,1999,14(4):3072312.[6]李秀彬.土地利用变化的解释[J ].地理科学进展,2002,21(3):1952203.[7]攀玉山,刘纪远.西藏自治区土地利用[M ].北京:科学出版社,1994.25228.[8]王思远,刘纪远,张增祥,等.中国土地利用时空特征分析[J ].地理学报,2001,56(6):6312639.[9]蔡云龙.土地结构分析的方法及应用[J ].地理学报,1992,47(2):1462155.[10]朱会义,李秀彬,何书金,等.环渤海地区土地利用的时空变化分析[J ].地理学报,2001,56(3):2532259.[责任编辑:班秀和]26 广西师范学院学报(自然科学版) 。
土地利用变化监测的研究方法土地利用变化监测的研究方法可不是个枯燥的课题,反而是个活生生的故事,像个蜕变的蝴蝶,每一步都有趣又充满惊喜。
说到这,大家可能会想,土地利用变化到底是个啥?简单来说,就是人们如何使用土地,可能是农田变成了住宅区,或者森林让位给了工厂。
嘿,这事儿可大了,直接影响我们的生活和环境呢!得提到遥感技术。
这玩意儿就像是个空中的侦探,能从天上俯瞰地球,捕捉土地变化的蛛丝马迹。
想象一下,卫星在天空中飞来飞去,定期拍照,把这些照片传回地面,研究人员就像在拼图,拼出一幅幅土地利用的历史画卷。
没错,遥感不仅让我们看到当前的模样,还能追溯过去的“历史”,让我们了解变化的趋势,真是神奇得不行。
然后就是地理信息系统(GIS)。
这技术就像个魔法师,把复杂的数据变得一目了然。
GIS能帮助我们把卫星图像和其他数据整合起来,形成一个立体的土地利用图。
你可以在地图上随意“点点”,查看某个地区的变化情况,真是方便得很。
这就好比你拿着一张“藏宝图”,每个点都有着它的故事,既有趣又实用。
除了这些高大上的技术,现场调查也是个不可或缺的环节。
想象一下,研究人员披着草帽,拿着相机和笔记本,走遍乡间小路,和当地的居民聊天,了解他们对土地变化的看法。
这种“亲身体验”让他们的研究不再是冰冷的数据,而是充满了温度的人情味。
就像老话说的,“耳听为虚,眼见为实”,只有亲自去看看,才能真正体会土地的变化。
数据分析这一步可不能少。
各种各样的数据像一座宝藏,等待着被挖掘。
研究人员就像探险家,把这些数据拿来分析,找出变化的规律和趋势。
这就像是在解开一个个谜团,有时候发现的结果让人瞠目结舌,原来某些变化背后竟藏着这么多故事!这其中的乐趣,谁能理解呢?土地利用变化监测不仅是为了了解过去,更是为了规划未来。
通过这些研究,相关部门和规划者可以制定更合理的,保护我们的环境,确保可持续发展。
想象一下,如果我们不认真监测这些变化,可能就会在未来的某一天,发现美丽的自然景观被一片片水泥覆盖,真是让人心疼。
蒙阴县土地利用动态变化研究的开题报告一、研究背景及意义土地利用是一种重要资源利用方式,影响着区域经济和社会发展。
近年来,伴随着我国城市化进程的加快,对土地资源的需求不断增加,土地利用也相应发生了动态变化。
作为一个典型的农业县,蒙阴县的土地利用也随着城市化进程的推进而发生了相应的变化,这对于当地经济社会的可持续发展具有重要意义。
因此,本研究旨在通过蒙阴县近年来的土地利用数据进行分析和研究,探讨其动态变化的原因及对当地经济社会的影响,为县域土地资源的合理利用和经济社会的可持续发展提供参考。
二、研究内容和方法1.研究内容(1)分析蒙阴县近年来的土地利用变化情况,包括土地利用类型比例、各类土地利用类型面积的变化趋势和变化原因等;(2)分析土地利用变化对当地经济社会的影响,包括对产业结构、劳动力就业、环境污染等方面的影响;(3)提出蒙阴县土地利用可持续发展的对策建议。
2.研究方法(1)收集蒙阴县近年来的土地利用数据,并进行数据处理和统计分析;(2)基于遥感技术和GIS技术,绘制土地利用变化图和空间分布图,分析土地利用变化的空间特征;(3)采用SWOT分析法和回归分析法,探讨土地利用变化对当地经济社会的影响;(4)结合当地实际情况,提出蒙阴县土地利用可持续发展的对策和建议。
三、预期目标和研究成果1.预期目标(1)深入探究蒙阴县土地利用动态变化背后的原因和机制,为当地土地资源的合理利用提供科学依据;(2)分析土地利用变化对当地经济社会的影响,发现问题并提出改进措施,为当地经济社会可持续发展提供借鉴;(3)提出蒙阴县土地利用可持续发展的对策和建议,为县域土地资源的合理管理和利用,实现经济社会可持续发展提供保障。
2.研究成果(1)研究报告:对蒙阴县土地利用动态变化的问题进行全面、系统的分析和研究,提出合理的建议和对策。
(2)学术论文:根据研究过程和取得成果撰写的学术论文,用于在相关领域发表,并推广研究成果。
(3)研究数据:研究过程中收集、整理、处理的相关数据,为后续进一步研究提供数据基础。
用动态变化的几种模型-(1)土地资源数量变化模型;(2)土地资源生态背景质量变化模型;(3)土地利用程度变化模型;(4)土地利用变化区域差异模型;(5)土地利用空间变化模型;(6)土地需求量预测模型. 作者:王秀兰包玉海Author:Wang XiulanBao Yuhai 作者单位:中国科学院遥感应用研究所,北京,100101 期刊:地理科学进展
ISTICPKU Journal:PROGRESS IN GEOGRAPHY 年,卷(期):1999,18(1) 分类号:F3 关键词:土地利用土地利用动态变化模型机标分类号:TP3 X17 机标关键词:土地利用动态变化方法DYNAMIC CHANGELAND USE变化模型土地资源需求量预测模型资源数量生态背景全球变化涵义覆盖变化定量研究差异模型变化区域质量空间基金项目:。