快速城市化加剧了社会发展与生态保护之间的矛盾,如何利用集约的资源要素实现社会-生态效益优化,是城市可持续发展的关键。以上海市中心城区为研究对象,基于多目标规划(multiple objective planning,MOP)模型设置效益目标函数和约束条...快速城市化加剧了社会发展与生态保护之间的矛盾,如何利用集约的资源要素实现社会-生态效益优化,是城市可持续发展的关键。以上海市中心城区为研究对象,基于多目标规划(multiple objective planning,MOP)模型设置效益目标函数和约束条件嵌入斑块生成土地利用变化模拟模型(patchgenerating land use simulation model,PLUS),实现多元目标下城市绿地生态网络多情景模拟及功能评价,以期为未来城市绿地生态网络高效构建、土地利用规划决策提供参考。结果表明:1)耦合MOP模型和PLUS模型,基于土地资源多效益目标的定量化求解,可以寻求社会-生态效益最优化的关键拐点;2)不同效益目标导向下,可持续发展情景较经济发展情景和生态保护情景,耕地、林地、水域等各用地类型的相互转化,以及经济发展和生态保护之间的关系均处于相对稳定状态;3)可持续发展情景的各项绿地生态网络测度指标均介于其他2个用地情景之间,重要斑块的数量及空间分布表征,在优化社会-生态效益、城市土地利用结构配置的同时,城市绿地生态网络功能也得到提升。研究成果为超大城市高密区绿地生态网络结构功能完善、土地利用规划科学决策、城市社会-生态系统综合效益提升提供科学参考。展开更多
土地利用需求在不同发展目标定位下有所不同,科学合理调控土地利用变化是实现珠三角城市群土地资源高效利用、生态-发展-经济协调发展的重要基石。该文基于1990年、2000年、2010年和2020年4期珠三角城市群土地利用数据,利用Markov-FLUS(...土地利用需求在不同发展目标定位下有所不同,科学合理调控土地利用变化是实现珠三角城市群土地资源高效利用、生态-发展-经济协调发展的重要基石。该文基于1990年、2000年、2010年和2020年4期珠三角城市群土地利用数据,利用Markov-FLUS(Markov-future land use simulation)模型,基于自然发展情景、生态保护情景和发展优先情景3种情景,预测了2035年珠三角城市群土地利用的数量和空间变化,并比较了3种情景下土地利用变化的差异。在此基础上,对2035年土地利用进行模拟分析,以满足流域不同发展目标导向下的国土空间优化配置。研究结果表明:①珠三角城市群建设用地利用变化显著,1990—2020年,城市用地、基础设施用地和其他建设用地面积增加了4945.25 km^(2),增长了2.8倍。②在3种不同土地利用情景的模拟和预测下,城市土地面积在2035年之前将保持增长趋势,但在发展优先情景下其扩张速度将受到限制。在2种不同土地利用场景的模拟和预测下,到2035年,林地、草地和水域等生态用地面积将保持增长趋势。③1990—2020年,耕地面积减少了3759.5 km^(2)。在3种不同土地利用情景的模拟预测下,耕地面积将持续减少,但2020—2035年,减少趋势将放缓。在发展情景中,建设用地面积持续增加,耕地面积减少趋势得到一定遏制,草原和林地面积的减少更加严重。实验结果可为珠三角地区今后城市发展、规划、保护提出建议和对策。展开更多
黄河流域生态保护和高质量发展是党中央作出的重大战略决策,如何科学谋划、统筹构建黄河流域土地利用和生态系统新格局极具现实意义。从多情景下景观生态脆弱性预测这一较为新颖的研究视角切入研究,在分析黄河流域1995—2020年土地利用...黄河流域生态保护和高质量发展是党中央作出的重大战略决策,如何科学谋划、统筹构建黄河流域土地利用和生态系统新格局极具现实意义。从多情景下景观生态脆弱性预测这一较为新颖的研究视角切入研究,在分析黄河流域1995—2020年土地利用类型转移情况的基础上,针对流域自然发展、生态保护、经济发展、生态保护与经济发展兼顾的协调发展4种不同发展目标,耦合Genetic Algorithm(GA)优化算法与Patch-generating Land Use Simulation(PLUS)模型,对土地利用类型转移概率进行优化,进而模拟2030年土地利用格局、盐碱地和湿地空间分布;在土地利用模拟的基础上计算景观格局指数和景观生态脆弱度,据此分析黄河流域生态脆弱性演变特征。主要结论如下:(1)在2030年土地利用多情景模拟中,林地、草地和水域面积在四种情景下均有一定程度的增加,生态系统修复效果明显;协调发展情景下水域扩张程度最大,建设用地扩张率大幅低于自然发展和经济发展情景;(2)相较于2020年,2030年盐碱化程度增加,自然发展情景情况最为严峻;湿地生态系统修复效果明显,协调发展情景下恢复程度最大;(3)黄河流域2030年林地、草地、水域和建设用地破碎化程度减弱,耕地和未利用地则相反;流域整体景观破碎度较2020年有所降低,土地利用的丰富性和多样性提升;(4)相较于2020年,黄河流域2030年的景观生态脆弱性仍有加剧趋势。生态保护情景下恶化程度较缓,协调发展情景对于流域上游水系风蚀区的水土保持和中部平原地区生态平衡的效果十分显著。研究结果为黄河流域国土空间规划和生态保护治理提供了新的理论基础和实践证据。展开更多
文摘快速城市化加剧了社会发展与生态保护之间的矛盾,如何利用集约的资源要素实现社会-生态效益优化,是城市可持续发展的关键。以上海市中心城区为研究对象,基于多目标规划(multiple objective planning,MOP)模型设置效益目标函数和约束条件嵌入斑块生成土地利用变化模拟模型(patchgenerating land use simulation model,PLUS),实现多元目标下城市绿地生态网络多情景模拟及功能评价,以期为未来城市绿地生态网络高效构建、土地利用规划决策提供参考。结果表明:1)耦合MOP模型和PLUS模型,基于土地资源多效益目标的定量化求解,可以寻求社会-生态效益最优化的关键拐点;2)不同效益目标导向下,可持续发展情景较经济发展情景和生态保护情景,耕地、林地、水域等各用地类型的相互转化,以及经济发展和生态保护之间的关系均处于相对稳定状态;3)可持续发展情景的各项绿地生态网络测度指标均介于其他2个用地情景之间,重要斑块的数量及空间分布表征,在优化社会-生态效益、城市土地利用结构配置的同时,城市绿地生态网络功能也得到提升。研究成果为超大城市高密区绿地生态网络结构功能完善、土地利用规划科学决策、城市社会-生态系统综合效益提升提供科学参考。
文摘土地利用需求在不同发展目标定位下有所不同,科学合理调控土地利用变化是实现珠三角城市群土地资源高效利用、生态-发展-经济协调发展的重要基石。该文基于1990年、2000年、2010年和2020年4期珠三角城市群土地利用数据,利用Markov-FLUS(Markov-future land use simulation)模型,基于自然发展情景、生态保护情景和发展优先情景3种情景,预测了2035年珠三角城市群土地利用的数量和空间变化,并比较了3种情景下土地利用变化的差异。在此基础上,对2035年土地利用进行模拟分析,以满足流域不同发展目标导向下的国土空间优化配置。研究结果表明:①珠三角城市群建设用地利用变化显著,1990—2020年,城市用地、基础设施用地和其他建设用地面积增加了4945.25 km^(2),增长了2.8倍。②在3种不同土地利用情景的模拟和预测下,城市土地面积在2035年之前将保持增长趋势,但在发展优先情景下其扩张速度将受到限制。在2种不同土地利用场景的模拟和预测下,到2035年,林地、草地和水域等生态用地面积将保持增长趋势。③1990—2020年,耕地面积减少了3759.5 km^(2)。在3种不同土地利用情景的模拟预测下,耕地面积将持续减少,但2020—2035年,减少趋势将放缓。在发展情景中,建设用地面积持续增加,耕地面积减少趋势得到一定遏制,草原和林地面积的减少更加严重。实验结果可为珠三角地区今后城市发展、规划、保护提出建议和对策。
文摘黄河流域生态保护和高质量发展是党中央作出的重大战略决策,如何科学谋划、统筹构建黄河流域土地利用和生态系统新格局极具现实意义。从多情景下景观生态脆弱性预测这一较为新颖的研究视角切入研究,在分析黄河流域1995—2020年土地利用类型转移情况的基础上,针对流域自然发展、生态保护、经济发展、生态保护与经济发展兼顾的协调发展4种不同发展目标,耦合Genetic Algorithm(GA)优化算法与Patch-generating Land Use Simulation(PLUS)模型,对土地利用类型转移概率进行优化,进而模拟2030年土地利用格局、盐碱地和湿地空间分布;在土地利用模拟的基础上计算景观格局指数和景观生态脆弱度,据此分析黄河流域生态脆弱性演变特征。主要结论如下:(1)在2030年土地利用多情景模拟中,林地、草地和水域面积在四种情景下均有一定程度的增加,生态系统修复效果明显;协调发展情景下水域扩张程度最大,建设用地扩张率大幅低于自然发展和经济发展情景;(2)相较于2020年,2030年盐碱化程度增加,自然发展情景情况最为严峻;湿地生态系统修复效果明显,协调发展情景下恢复程度最大;(3)黄河流域2030年林地、草地、水域和建设用地破碎化程度减弱,耕地和未利用地则相反;流域整体景观破碎度较2020年有所降低,土地利用的丰富性和多样性提升;(4)相较于2020年,黄河流域2030年的景观生态脆弱性仍有加剧趋势。生态保护情景下恶化程度较缓,协调发展情景对于流域上游水系风蚀区的水土保持和中部平原地区生态平衡的效果十分显著。研究结果为黄河流域国土空间规划和生态保护治理提供了新的理论基础和实践证据。
