基于 BTOPMC 模型的土地覆被变化径流响应模拟

第３０卷第６期２　０　１　２年６月水　电　能　源　科　学Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．６Ｊｕｎ．２　０　１　２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０６－００４９－０５降雨时间尺度对ＢＴＯＰＭＣ模型参数及洪水模拟的影响刘　星１，文小平１，黎小东１，马亚丽１，董宇红１，敖天其１，２（１．四川大学水利水电学院，四川成都６１００６５；２．四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川成都６１００６５）摘要：以分布式水文物理模型ＢＴＯＰＭＣ为平台，选取四川省东南地区湔江、石亭江、明江流域为研究区域，探讨降雨时间尺度对该模型参数的影响，以提高模型洪水模拟结果的精度，并为建立流域物理特性与模型参数之间的定量关系提供参考。

结果表明，不同时间尺度下三个流域不同洪水过程模拟结果均较好，１ｈ时间尺度下的模拟结果纳希效率明显高于２ｈ、３ｈ时间尺度。

关键词：分布式水文物理模型；ＢＴＯＰＭＣ；降雨时间尺度；模型参数；四川省小流域中图分类号：ＴＶ１２２；Ｐ３３３．１文献标志码：Ａ收稿日期：２０１１－１０－２８，修回日期：２０１１－１２－０１基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０９７９０６２）；国家自然科学基金资助重点项目（５０７３９００２）作者简介：刘星（１９８６－），男，硕士研究生，研究方向为数字流域与水信息学，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｘ＿１９８６＠１２６．ｃｏｍ通讯作者：敖天其（１９６４－），男，教授，研究方向为水文水资源，Ｅ－ｍａｉｌ：ａｏｔｉａｎｑｉ＠ｓｃｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 分布式水文模型以其考虑降水、蒸发等水文水资源要素的空间分布及对不同分辨率的下垫面条件进行计算的优势已成为当今水文科学研究的热点。

但这些优势隐含的尺度、非线性、不确定性、等效性等问题也一直困扰分布式水文模型的快速发展。

当不同流域、不同的空间尺度和下垫面条件的水文变量及参数输入同一个分布式水文模型中会表现出极大的差异。

基于GM( 1，1)模型的长株潭地区土地覆被变化分析及趋势预测作者：郭荣中申海建杨敏华来源：《湖北农业科学》2020年第16期摘要：对长株潭地区2002-2014年的土地覆被变化和土地利用强度进行了定量评价，并利用GM（1，1）模型对其发展趋势进行了预测分析。

结果表明，2002-2014年长株潭地区各种土地利用类型均发生了较大的变化，城镇村及工矿用地、交通运输用地面积净增加，其他各类用地面积净减少。

同期长株潭地区土地垦殖指数呈逐年下降趋势;土地开发强度指数、土地利用率指数、土地利用强度综合指数均呈逐年上升趋势。

同时预测出研究区域2017-2026年各类土地利用数量情况，园地、草地、未利用土地、林地、耕地、水域面积出现不同程度减少，变化率分别达-19.15%、-12.31%、-7.10%、-3.12%、-2.80%、-1.18%;交通用地、居民点及工矿用地面积出现不同程度增加，变化率分别达35.57%、15.61%。

关键词：土地利用类型;土地利用强度;GM（ 1，1）模型;长株潭地区中图分类号： F299.21 文献标识码：A文章编号：0439-8114（2020） 16-0054-07D0I：10.14088/ki.issn0439-8114.2020.16.011土地利用/土地覆盖的变化（Land-use and land-cover change， LUCC ）在全球环境变化和可持续发展中占有重要地位，是所有与可持续发展相关问题的核心，已经成为全球环境研究的热点和前沿问题[1，2]。

国内外学者开展了大量的研究，Aspinall[3]利用经验统计模型在多个尺度上研究了土地利用与覆被变化;Lambin等[4]阐述了过去300多年人类扰动造成的LUCC时空格局演变，揭示了社会经济因素对全球尺度LUCC时空过程的驱动作用;Wolter等[5]对1992-2001年美国大湖流域土地利用覆被变化情况进行了研究;Engstrtrom等[6]利用节省参数模型对全球农业土地利用变化进行了分析。

Improved Case-Based Reasoning Based Cellular Automaton for Simulating Land Cover Change 作者： 张琴[1] 张友静[1,2] 张滔[3]
作者机构： [1]河海大学地球科学与工程学院,江苏南京210098 [2]河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210098 [3]上海数慧系统技术有限公司,上海
201210
出版物刊名： 地理与地理信息科学
页码： 59-62页
年卷期： 2012年 第3期
主题词： 案例推理 元胞自动机 土地覆盖变化模拟 黄河源区
摘要：对基于案例推理的元胞自动机模型（CBR-CA）进行改进,将各类别的宏观转移概率添加到目标函数中,体现各类别的转变特征,并增加时间权重来确定转移概率,实现时间尺度上的模拟;由于土地覆盖变化的多样性和空间结构的复杂性,利用Monte Carlo（M-C）法确定土地覆盖的最终转换类别。

选择黄河源区为试验区,利用1977年、1985年土地覆盖数据建立原始案例库,模拟了该区域1995年、2000年和2006年的土地覆盖变化,模拟的各类别转换的数量精度与实际相吻合,各年份的总体误差分别为0.002%、0.012%和0.005%,空间位置精度总体在70%以上,并进行未来土地覆盖情景预测。

该模型可用于多类别、长时间序列区域土地覆盖变化的模拟与预测。

BTOPMC模型子流域划分层次的研究崔伟财;敖天其;万育安;尹芳【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2009(040)003【摘要】由TOPMODEL模型发展而来的BTOPMC模型,将流域自动划分为由栅格组成的自然边界子流域,以反映地形、土壤等流域物理特性的空间非均一性,从而能较好地应用于大型流域的水文模拟.以日本富士川流域为研究对象,探讨流域划分程度对洪水径流过程的定量影响.结果表明:较低的子流域划分层次模拟结果较差;随着子流域划分层次的增大,洪峰流量逐渐减小并接近观测值,洪峰时刻无明显影响;当子流域划分到一定层次后,模拟结果趋于稳定.【总页数】3页(P60-62)【作者】崔伟财;敖天其;万育安;尹芳【作者单位】四川大学,水利水电学院,四川,成都,610065;四川大学,水利水电学院,四川,成都,610065;四川大学,水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川,成都,610065;四川大学,水利水电学院,四川,成都,610065;四川大学,水利水电学院,四川,成都,610065【正文语种】中文【中图分类】P33【相关文献】1.南水北调中线受水区分布式水文模型子流域划分研究 [J], 雷晓辉;王海潮;田雨;蒋云钟;白薇2.子流域划分对SWAT模型模拟结果的影响研究 [J], 陈肖敏;郭平;彭虹;王永桂;蔡锋3.SWAT模型最佳子流域划分方案研究——以云南洱海流域为例 [J], 李曼曼;韩会玲;刘晓英;郝卫平4.考虑城市管网的分布式水文模型子流域划分及编码研究 [J], 刘佳嘉;周祖昊;陈松;聂雪彪;严子奇;朱家松;贾仰文;王浩5.SWAT模型在平原河网区的子流域划分方法研究 [J], 孙世明;付丛生;张明华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

DEM分辨率对BTOPMC参数及模拟结果的影响尹芳;万育安;崔伟财;刘占洲;敖天其【期刊名称】《人民黄河》【年(卷),期】2009(031)007【摘要】以日本富士川流域为研究对象,在4种不同的DEM分辨率条件下利用BTOPMC模型对洪水进行了模拟,并对各种分辨率条件下所得的模型参数以及模拟结果进行了对比.结果表明:①DEM分辨率对饱和土壤导水率、平均饱和差初始值的影响比较大,对饱和土壤导水率的衰减因子、根层最大储水量、糙率的影响不是很明显;②由于对流域物理特性进行了概化,因此模拟的精度不是很理想,但总体结果还可以接受;③并不是DEM分辨率越高模拟的效果就越好.【总页数】3页(P37-39)【作者】尹芳;万育安;崔伟财;刘占洲;敖天其【作者单位】四川大学水利水电学院,四川,成都,610065;四川大学水利水电学院,四川,成都,610065;四川大学水利水电学院,四川,成都,610065;四川大学水利水电学院,四川,成都,610065;四川大学水利水电学院,四川,成都,610065;四川大学,水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川,成都,610065【正文语种】中文【中图分类】P333【相关文献】1.土壤空间分辨率对BTOPMC模型径流模拟的影响 [J], 文小平;万育安;敖天其2.DEM数据分辨率对黑河金盆水库流域地形参数提取的影响分析 [J], 李抗彬;沈冰;李智录3.DEM空间分辨率对流域水文特征信息提取及径流模拟影响研究 [J], 马原4.DEM分辨率对VIC模型水文模拟精度的影响 [J], 石彬; 任政; 孟鹏飞; 贾腾飞5.DEM分辨率对山洪淹没模拟影响 [J], 刘天雪;王瑛;陈笑娟;俞海洋;张越因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

科学技术创新2021.04基于Logi s t i c-C A -M arkov耦合模型的城市土地利用模拟李敏刘国栋(重庆交通大学土木工程学院,重庆400000)本文以济南市市中区为研究对象,首先应用EN V I 软件对2005年和2015年2期遥感影像进行解译;其次利用Logi s t i c 回归模型提取CA -M ar kov 模型所需的转换规则;最后完成研究区2025年用地类型格局的模拟预测,从而为研究区未来土地可持续发展提供决策依据。

1研究区概况与数据1.1研究区概况本文研究区域为济南市中心城区之一的市中区,地理位置位于36°35′36″N -36°40′04″N ,116°54′29″E-117°02′01″E 之间。

该区属于暖温带半湿润大陆性季风气候。

地势南高北低,坡差较大,南有群山,北依平原,最高处海拔高程450.5米,最低处海拔高程30米[4]。

图1研究区位置1.2数据获取及预处理从地理空间数据云(ht t p://www.gs cl /)下载合适时间段的2期遥感影像,空间分辨率均为30m ×30m ,基于常用的分类体系和研究区实际实际情况对2期影像进行目视解译并划分为5种用地类型:建设用地、耕地、林地、水体及其他土地。

驱动因子选取D EM 、地形起伏度、距城镇道路的距离、距离铁路的距离、距离主要河流的距离等自然和人口密度、G D P 密度等社会经济的7个参数进行逻辑回归分析。

D EM 、从地理空间数据云(ht t p://www.gs cl /)获得铁路和河流数据,道路数据从开源地图O penSt r eet M ap(简称,O SM )(ht t p://www.opens t r eet m ap.or g/)中获取,基于此部分数据分别通过G I S 软件进行距离计算;基于D EM 数据提取地形起伏度;人口密度、G D P 密度数据从中国科学院地理科学与资源研究所全球变化科学研究数据出版系统(ht t p://www.geodoi .ac.c )获取。

基于马尔科夫模型的吐鲁番市土地覆被动态变化研究何宝忠;高敏华;赵军安【期刊名称】《水土保持研究》【年(卷),期】2014(0)5【摘要】以吐鲁番市1990年TM影像解译数据和2005年、2011年的土地利用图为数据源,通过建立马尔科夫模型来预测该地区土地覆被变化情况。

马尔科夫模型的预测精度与模拟步长密切相关,因此,首先以1990年为基础年,基于不同的模拟步长,预测2005年的各地类面积,并与其实际面积相比较,找出最佳模拟步长。

其次,用该最佳步长预测2011年以后的土地覆被变化,由此分析该地区土地利用程度和土地利用空间变化动态度。

研究表明:(1)未利用地和草地相互转换数量较大;(2)2005年后耕地减少较为迅速,供需矛盾日益突出,基本没有实现耕地占补平衡;(3)在21年间水体减少近6 000hm2,很可能与全球气候变暖有关;(4)由于建设用地和园地的变化而使得土地利用程度逐年提高,说明经济的发展是土地覆被变化的重要因素;(5)人为因素是土地覆被变化的主要原因,人们正采取越来越有力的手段影响着土地覆被变化。

基于上述结论,文章提出了相应建议。

【总页数】8页(P41-48)【关键词】土地覆被;马尔科夫模型;土地利用程度;空间变化动态度【作者】何宝忠;高敏华;赵军安【作者单位】新疆大学资源与环境科学学院;新疆大学绿洲生态教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】F301.24【相关文献】1.基于马尔科夫模型的石河子垦区土地利用动态变化研究 [J], 刘姣娣;曹卫彬;李华;许西盼2.基于马尔科夫模型的土地利用驱动力变化研究——以南岸区为例 [J], 罗兰;宋沛之;刘芳;廖汉雄3.基于马尔科夫模型的无棣县土地格局动态变化研究 [J], 赵坤;罗新建;石晓阳4.基于马尔科夫模型的r盖州市土地利用动态变化研究 [J], 袁先强;卫亚星5.基于马尔科夫模型的武功县土地利用/覆被动态变化研究 [J], 朱萌;马孝义;刘雪娇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于最小累积阻力模型的北京市生态用地规划研究张继平;乔青;刘春兰;王海华;裴厦【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2017(037)019【摘要】Ecological land planning places emphasis on protecting the structure and function of regional ecological systems and reinforcing the eco-environmental support capacity of social-economic development.Allowing for the comprehensive consideration of ecological security demands,air-quality improvement requirements,and livable city needs,we firstly identified pivotal ecological land based on an intcgrated evaluation of the ecological importance of Beijing City.Ecological importance was evaluated using an analysis of ecological quality and function.The key areas,with great importance to the improvement of the atmospheric and residential environments,were identified.Ecological quality was based on vegetation coverage and biomass using 3S technology.The ecological functions of water conservation,soil conservation,and biodiversity maintenance were evaluated using the integrated water storage capacity calculation,the universal soil loss equation,and InVEST (Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs) model,respectively.Forest resource inventory data were used to identify key areas with great importance to the improvement of atmospheric environmental quality.Distribution maps of forestparks,nature reserves,water source conservation areas,and scenic spots were used to identify key areas of great importance to the improvement of residential environments.Pivotal ecological land was finally identified by spatial overlay analysis using the ArcGIS 10.1 softwareplatform.Secondly,we considered the pivotal ecological land as the "source," and built upon the resistance surface according to land use type,distance to roads,and distance to settlements to run the minimum cumulative resistance model and simulate the spatial expansion of ecological land.From this,we established three planning scenarios for ecological land.Thirdly,ecological protection effectiveness under different planning scenarios was evaluated by analyzing landscapepatterns,protection levels for ecological functions,and conflicts with actual construction ndscape patterns were analyzed by calculating landscape indexes using Fragstats 4.2 software.The protection level of ecological functions was determined by weight calculations.Conflicts with actual construction areas were based on spatial analysis statistics.Finally,we chose the best planning scenario,and determined the minimum scale and optimized spatial pattern for ecological land.The results showed that 1) the area of pivotal ecological land in Beijing City covered 9879 km2,accounting for 60.20％ of the total area of the city;2) the area of minimum ecological land was 12417 km2,accounting for 75.67％ of the total area of the city;3) the area of minimum ecological land in plain terrain was 2944km2,accounting for 46.45％ of total plain terrain area,and was mainly located in the surrounding transition areas of the construction areas;and 4)the area of the minimum ecological land in mountainous areas was 9473 km2,accounting for 94.05％ of total mountainous area.The minimum ecological land area in this study was larger than that in other similar studies.Our study took not only the demand of ecological security into consideration but also the major environmental problems and urban construction target areas of Beijing City.The key areas with great importance to the improvement of atmospheric and residential environmental conditions were analyzed together and given ecological importance.Therefore,the minimum scale and optimized spatial pattern of ecological land in this study was more practical and corresponded with the development demands of the city.%生态用地规划强调对区域生态系统结构与功能的保护,增强社会经济发展的生态环境支撑能力.从保障首都基本生态安全、改善大气环境质量、建设宜居城市的角度出发,通过对北京市生态重要性进行综合评价,明确北京市重要生态用地空间分布特征.在此基础上,采用最小累积阻力模型(MCR),以重要生态用地为“源”,以土地覆被类型、距道路距离和距居民点距离作为阻力因子生成阻力面,模拟重要生态用地空间扩张过程,进而设置生态用地规划情景,并从景观连通性、生态功能保障度及与现状建设用地冲突情况等3个方面对不同情景下的生态用地规划方案进行保护效能评价,最终提出北京市生态用地的适宜规模和优化布局方案.研究结果表明:北京市重要生态用地总面积为9879 km2,占市域总面积的60.20％;生态用地的适宜规模为12417 km2,占市域总面积的75.67％,其中,平原区生态用地的适宜规模为2944 km2,占平原区总面积的46.45％,主要分布于建成区的外围过渡地带;山区生态用地的适宜规模为9473 km2,占山区总面积的94.05％.【总页数】9页(P6313-6321)【作者】张继平;乔青;刘春兰;王海华;裴厦【作者单位】北京市环境保护科学研究院,北京 100037;国家城市环境污染控制工程技术研究中心,北京 100037;国家环境保护工业废水污染控制工程技术(北京)中心,北京100037;北京市环境保护科学研究院,北京 100037;国家城市环境污染控制工程技术研究中心,北京 100037;国家环境保护工业废水污染控制工程技术(北京)中心,北京100037;北京市环境保护科学研究院,北京 100037;国家城市环境污染控制工程技术研究中心,北京 100037;国家环境保护工业废水污染控制工程技术(北京)中心,北京100037;北京市环境保护科学研究院,北京 100037;国家城市环境污染控制工程技术研究中心,北京 100037;国家环境保护工业废水污染控制工程技术(北京)中心,北京100037;北京市环境保护科学研究院,北京 100037;国家城市环境污染控制工程技术研究中心,北京 100037;国家环境保护工业废水污染控制工程技术(北京)中心,北京100037【正文语种】中文【相关文献】1.基于最小累积阻力模型的采煤塌陷区生态恢复潜力研究\r——以徐州市为例 [J], 刘巷序;常江;胡庭浩;冯姗姗;程汀瑞2.基于生态适宜性与最小累积阻力模型的区域生态红线划定 [J], 蔡成瑞; 舒帮荣; 雍新琴; 朱慧; 袁秀3.基于生态适宜性与最小累积阻力模型的区域生态红线划定 [J], 蔡成瑞; 舒帮荣; 雍新琴; 朱慧; 袁秀4.基于最小累积阻力模型(MCR)和空间主成分分析法(SPCA)的沛县北部生态安全格局构建研究 [J], 李航鹤;马腾辉;王坤;谭敏;渠俊峰5.基于最小累积阻力模型的生态安全格局构建研究进展 [J], 杨凯;曹银贵;冯喆;耿冰瑾;冯漪;王舒菲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。