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基于CA-Markov模型的恩施市LUCC多情景模拟及生态安全评价
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作者 刘勋 周迪 周鹏 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第4期337-346,共10页
研究未来不同情景下土地利用变化对土地生态安全的影响,可为城市可持续发展提供有效支持。基于湖北省恩施土家族苗族自治州恩施市2005年、2010年、2015年、2020年4期土地利用数据,运用ArcGIS软件空间分析功能和土地利用转移矩阵对研究... 研究未来不同情景下土地利用变化对土地生态安全的影响,可为城市可持续发展提供有效支持。基于湖北省恩施土家族苗族自治州恩施市2005年、2010年、2015年、2020年4期土地利用数据,运用ArcGIS软件空间分析功能和土地利用转移矩阵对研究区土地利用变化进行时空分析。从社会经济因素、自然因素和邻域因素中选取8种因子作为多情景模拟实验的土地利用变化的驱动因子,以2005年土地利用数据为基期数据,通过元胞自动机(cellular automata,CA)与马尔可夫(Markov)模型模拟了土地利用变化,并在自然发展情景、耕地保护情景、低水平生态约束情景、顾及生态网络的高生态安全情景4种情景下,预测了2030年研究区土地利用类型的空间格局,从生态景观格局、生态功能、生态干扰度和生态弹性4个方面构建了生态安全评价指标体系,评价了4种情景下的生态安全格局。结果显示:4种情景中,自然发展情景下恩施市新增的建设用地面积最大,低水平生态约束情景下耕地面积大幅减少;恩施市中心地区乡镇控制了建设用地的粗放式扩张;耕地保护情景和低水平生态约束情景的土地生态安全区域各等级面积占比相差不大,且高于自然发展情景,低于顾及生态网络的高生态安全情景。可通过限制中心地区乡镇的建设用地面积,扩大周围地区的生态用地面积,并将其生态源地和生态廊道纳入保护范畴,避免占用此类生态用地,从而有效提高土地生态安全水平。 展开更多
关键词 土地利用 生态安全评价 多情景模拟 元胞自动机(ca) 马尔可夫模型 恩施市
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基于CA-Markov模型的博州荒漠化动态变化及未来预测
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作者 冉亚军 夏依达·艾力 +3 位作者 依里帆·艾克拜尔江 陆鑫 许硕 孙桂丽 《石河子大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期305-313,共9页
荒漠化是当今人类所面临的区域性生态环境威胁之一,其发生常伴随林地生产力下降、土地资源丧失等一系列生态环境退化问题,进而导致土地地力低下。本文基于植被指数(NDVI)对博尔塔拉蒙古自治州的荒漠化现状进行评价分析,基于2000、2010、... 荒漠化是当今人类所面临的区域性生态环境威胁之一,其发生常伴随林地生产力下降、土地资源丧失等一系列生态环境退化问题,进而导致土地地力低下。本文基于植被指数(NDVI)对博尔塔拉蒙古自治州的荒漠化现状进行评价分析,基于2000、2010、2020年3期遥感数据,结合转移矩阵分析博尔塔拉蒙古自治州区域的荒漠动态变化,同时,构建CA-Markov模型,并预测荒漠化发展趋势。结果表明:(1)经验证模拟的Kappa系数为80.92%,证明了该方法的可靠性与可行性。(2)博尔塔拉蒙古自治州近20年来,荒漠化面积总量下降,荒漠化程度向轻度转移。(3)荒漠化的分布规律表现在重度荒漠化到非荒漠化面积逐渐增加,荒漠化的进展和逆转主要体现在相邻等级的转化上,荒漠化土地转出面积总体大于自身累积面积。(4)根据模拟结果,2020年到2030年间,重度荒漠化和轻度荒漠化面积减少,中度荒漠化和非荒漠化面积较为稳定,荒漠化现有的分布范围得到控制,从不同荒漠化类型分布面积的空间分布格局来看,山区荒漠化空间分布面积的变化较小,中部平原荒漠化的类型变化较大。CA-Markov模型同样适用于博尔塔拉蒙古自治州的荒漠化预测,根据模拟预测的结果,博尔塔拉蒙古自治州荒漠化总体将呈“一增两减两稳”的趋势,在现有政策加持下,未来博尔塔拉蒙古自治州荒漠化情况会较为稳定。 展开更多
关键词 荒漠化 遥感 ca-markov模型 模拟预测
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基于CA-Markov模型的巴东县土壤侵蚀预测及空间驱动力分析
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作者 陈仕军 黄元章 +5 位作者 谭定光 王佳妮 戚海梅 张洪珊 苏中原 王云琦 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第1期222-232,共11页
巴东县作为三峡库区的重要组成部分,水土流失严重。基于RUSLE模型探索2000、2010和2020年3期巴东县土壤侵蚀时空动态变化,采用CA-Markov模型预测2030年土壤侵蚀情况,利用地理探测器量化月均降雨量、高程、坡度、植被覆盖度、土地利用类... 巴东县作为三峡库区的重要组成部分,水土流失严重。基于RUSLE模型探索2000、2010和2020年3期巴东县土壤侵蚀时空动态变化,采用CA-Markov模型预测2030年土壤侵蚀情况,利用地理探测器量化月均降雨量、高程、坡度、植被覆盖度、土地利用类型和土壤类型6个驱动因子对土壤侵蚀空间分布的解释力。结果表明:1)研究区以低强度侵蚀为主,3期微度侵蚀分别占据研究区面积的76.93%、83.89%和95.46%;2000—2020年土壤侵蚀强度由高强度侵蚀向微度侵蚀转化,微度侵蚀面积增加605.57 km^(2),轻度以上侵蚀面积减少604.74 km^(2);2)预测的2030年土壤侵蚀强度持续减少,与2020年相比微度侵蚀面积增加62.78 km^(2),其余侵蚀等级面积均减少;3)植被覆盖度、月均降雨量和高程是影响巴东土壤侵蚀的主要因子,其交互作用主要表现为非线性增强。巴东县土壤侵蚀程度整体呈下降趋势,这与土地利用方式的变化和水土保持措施的实施密切相关。今后在水土流失治理工作中,需进一步重视长江、清江和神农溪等水域周边地区。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 RUSLE模型 ca-markov模型 地理探测器 巴东县
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东北地区土地覆被格局变化模拟:基于CLUE-S和Markov-CA模型的对比分析 被引量:10
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作者 王端睿 毛德华 +2 位作者 王宗明 相恒星 冯凯东 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第2期329-339,共11页
研究以遥感解译的东北地区2000年、2010年、2015年的土地覆被变化为基础,充分考虑自然和社会因素对土地覆被变化的影响,分别通过CLUE-S模型和Markov-CA模型对东北地区2015年和2030年土地覆被格局进行模拟,研究结果表明:通过与遥感解译的... 研究以遥感解译的东北地区2000年、2010年、2015年的土地覆被变化为基础,充分考虑自然和社会因素对土地覆被变化的影响,分别通过CLUE-S模型和Markov-CA模型对东北地区2015年和2030年土地覆被格局进行模拟,研究结果表明:通过与遥感解译的2015年实际土地覆被类型数据对比验证,CLUE-S模型和Markov-CA模型模拟结果的总体Kappa指数分别为0.9700和0.9649,结果表明2种模型的模拟结果较为理想,CLUE-S模型的模拟精度较Markov-CA模型更高。2015—2030年东北地区草地、耕地、湿地、其他用地和水体面积呈现下降趋势,林地、人工表面面积呈现增加趋势,人地关系越发紧张。东北地区作为生态环境相对脆弱的区域需警惕不可持续的土地覆被变化,需权衡生态保护、粮食增加与基础设施建设的用地需求和协调发展。 展开更多
关键词 CLUE-S模型 markov-ca模型 土地利用/覆被变化 空间模拟 东北地区
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基于CRISPR/Cas9系统构建Uox基因敲除的高尿酸血症小鼠模型
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作者 张艺薇 龙维虎 +6 位作者 唐东红 范胜涛 王鹏 王陈芸 李哲丽 黄璋琼 叶尤松 《中国实验动物学报》 北大核心 2025年第3期411-419,共9页
目的 通过CRISPR/Cas9技术构建Uox基因敲除且能稳定遗传的小鼠品系,并评价其是否能够模拟高尿酸血症患者的疾病特点。方法 在Uox基因Exon 2~4的前后两侧设计双sgRNA,将基因敲除所需的sgRNA与Cas9 mRNA按照一定比例显微注射进小鼠的受精... 目的 通过CRISPR/Cas9技术构建Uox基因敲除且能稳定遗传的小鼠品系,并评价其是否能够模拟高尿酸血症患者的疾病特点。方法 在Uox基因Exon 2~4的前后两侧设计双sgRNA,将基因敲除所需的sgRNA与Cas9 mRNA按照一定比例显微注射进小鼠的受精卵中,培养2~4 h后,将胚胎移植至代孕母鼠体内并最终获得F0代小鼠。对F0代小鼠进行PCR鉴定与测序分析,筛选适合的Uox基因阳性敲除小鼠与野生型(wide type, WT)小鼠合笼获得F1代,再挑选F1代中杂合子(基因型为Uox^(+/-))雌鼠与雄鼠合笼得到纯合的F2代小鼠(基因型为Uox^(-/-))。最后检测Uox^(-/-)小鼠与WT小鼠血清尿酸、尿液尿酸,血清中肌酐、尿素、丙氨酸氨基转移酶、门冬氨酸氨基转移酶的含量并进行对比,通过苏木素-伊红(HE)染色结合Masson染色观察肾和肝组织的病理变化。结果 与WT小鼠相比,Uox^(-/-)小鼠血清尿酸(雄鼠:(478.4±114.6)μmol/L,P<0.001;雌鼠:(507.7±129.6)μmol/L,P<0.001)、尿液尿酸(雄鼠:(4116.8±1928.1)μmol/L,P<0.001;雌鼠:(2998.0±547.7)μmol/L,P<0.01)、血清中肌酐((91.8±55.6)μmol/L,P<0.001)、尿素((28.6±13.9) mmol/L,P<0.05)、丙氨酸氨基转移酶((53.3±23.3) U/L,P<0.01)及门冬氨酸氨基转移酶((203.3±70.3) U/L,P<0.001)水平均显著升高。组织病理学的结果显示,Uox^(-/-)小鼠的肝中可见中量肝细胞变性,肾中可见中重度的肾小管囊性扩张、变性和纤维化,肾小球肥大增生,小血管扩张充血,间质单核及淋巴细胞浸润。结论 通过CRISPR/Cas9技术成功构建了Uox基因Exon 2敲除的小鼠纯合品系,可以作为高尿酸领域相关研究的动物模型。 展开更多
关键词 高尿酸血症 动物模型 CRISPR/cas9 基因敲除 尿酸氧化酶
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耦合Markov与FLUS模型的珠三角城市群土地利用多情景模拟预测 被引量:1
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作者 柴新宇 吴献文 +2 位作者 陈晓辉 王玉 赵星涛 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第2期140-147,共8页
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
关键词 markov模型 FLUS模型 土地利用变化 模拟预测
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互花米草治理对黄河三角洲湿地利用及景观格局的影响——利用随机森林和改进的CA-Markov模型 被引量:2
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作者 李振今 王志勇 +3 位作者 刘晓彤 孙士昌 马晓康 左亚男 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第18期8366-8382,共17页
随着2022年《互花米草防治专项行动计划(2022—2025年)》发布,黄河三角洲湿地互花米草清理工作迅速展开。通过对比模拟的自然发展情景下与互花米草大规模清理后的真实情景下黄河三角洲湿地利用及景观格局指数,分析清理工作生态效益及湿... 随着2022年《互花米草防治专项行动计划(2022—2025年)》发布,黄河三角洲湿地互花米草清理工作迅速展开。通过对比模拟的自然发展情景下与互花米草大规模清理后的真实情景下黄河三角洲湿地利用及景观格局指数,分析清理工作生态效益及湿地未来潜在风险。基于时序Sentinel-1 SAR影像和随机森林分类器获取了2020—2023年黄河三角洲湿地利用/覆盖变化结果;针对短期湿地模拟预测驱动力因素缺乏定量化设定的问题,构建了一种联合随机森林与CA-Markov模型的湿地模拟预测方法,实现2023年湿地自然发展情景下更精准的模拟预测;最后计算了2023年湿地在模拟和真实情景下的景观格局指数。结果表明:1)2023年互花米草清理工作效果显著,其面积锐减至5.53km^(2),与2022年相比减少了55.36km^(2),为芦苇等本土植被释放了生存空间;2)与自然发展情景相比,互花米草“围栏”不复存在,本土植被连通性上升,芦苇分布更加琐碎且面积比自然发展情景下增加了16.37km^(2),湿地的优势植被类型已逐渐向芦苇转变;3)由于互花米草对新生滩涂的入侵能力强于其它本土植被以及沿岸受海浪冲击等问题,互花米草清除后的黄河三角洲湿地面临互花米草复萌、二次蔓延及海岸线侵蚀的新风险。 展开更多
关键词 黄河三角洲湿地 湿地利用/覆盖变化 湿地模拟预测 改进的ca-markov模型 随机森林 景观格局指数
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基于CA-Markov模型的东川区生态网络构建 被引量:2
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作者 黄杰 黄义忠 《环境监测管理与技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期66-71,共6页
以昆明市东川区为研究区,利用CA-Markov模型预测东川区2030年土地利用格局,用InVEST模型评估其生态环境质量,发现2020—2030年间土地利用格局变化较小,土地利用类型以林地、草地和耕地为主,生态环境质量等级呈中部低、东西部高分布。结... 以昆明市东川区为研究区,利用CA-Markov模型预测东川区2030年土地利用格局,用InVEST模型评估其生态环境质量,发现2020—2030年间土地利用格局变化较小,土地利用类型以林地、草地和耕地为主,生态环境质量等级呈中部低、东西部高分布。结合形态学空间格局分析(MSPA)识别生态源地,利用最小累计阻力模型(MCR)构建东川区时序生态网络,通过对比发现2010—2030年间东川区生态网络结构变化明显。综合网络闭合指数、网络连接度指数及网络连通率对生态网络进行评价,结果表明东川区生态网络复杂程度提高,生物迁徙和能量流动限制程度降低,在未来发展中应持续进行生态保护与修复。 展开更多
关键词 生态网络 ca-markov模型 土地利用格局 生态环境质量 东川区
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基于CA-Markov和InVEST模型的昆明市土地利用与生境质量时空变化及预测 被引量:1
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作者 孙方飞 葛小三 金满库 《地域研究与开发》 CSSCI 北大核心 2024年第3期159-165,共7页
基于2000年、2010年和2020年3期GlobeLand30土地利用数据,采用CA-Markov和InVEST模型,通过预测2030年土地利用以及生境变化特征,揭示昆明市土地利用变化趋势及对其生境质量时空演变的影响,为生态环境可持续性发展提供参考。结果表明:①... 基于2000年、2010年和2020年3期GlobeLand30土地利用数据,采用CA-Markov和InVEST模型,通过预测2030年土地利用以及生境变化特征,揭示昆明市土地利用变化趋势及对其生境质量时空演变的影响,为生态环境可持续性发展提供参考。结果表明:①研究区以耕地、林地和草地为主,2000—2020年由于退耕还林还草政策的实施和社会经济快速发展,耕地面积比例持续降低,人造地表面积比例增加,其他类型变化不大。②预计2030年人造地表扩张速度加快,主要是来自耕地、林地和草地的转换,除人造地表和草地外,其他用地类型面积均为下降趋势。③研究区于2010年景观破碎化程度达到最高,2020—2030年破碎化程度持续降低,各类型景观趋于简单化和规则化。④研究区平均生境质量逐渐降低,低生境质量区域与高生境质量区域面积逐渐增加,两极分化态势逐渐明显。 展开更多
关键词 ca-markov模型 InVEST模型 生境质量 土地利用格局 昆明市
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基于CA-Markov和InVEST模型的莆田市生态系统服务功能研究 被引量:1
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作者 王午鑫 唐雅兰 +1 位作者 朱格格 陆东芳 《山东林业科技》 2024年第3期44-54,43,共12页
在城市化影响下,建设用地的扩张对未来生态系统服务水平产生负面影响。评估并预测未来土地利用变化以及生态系统服务,可为城市可持续发展的规划和决策提供有效支持。为研究莆田市绿色空间变化及生态系统服务价值的动态趋势,基于CA-Marko... 在城市化影响下,建设用地的扩张对未来生态系统服务水平产生负面影响。评估并预测未来土地利用变化以及生态系统服务,可为城市可持续发展的规划和决策提供有效支持。为研究莆田市绿色空间变化及生态系统服务价值的动态趋势,基于CA-Markov模型分析莆田市2030年土地利用空间分布情况,运用InVEST模型对未来生态系统服务功能进行评估,进而分析其绿色空间格局。结果表明:(1)2020-2030年,莆田市建设用地持续扩张,增长至732.10km^(2),水体、林地、耕地、草地等绿色空间在未来10年整体面积将缩减97.92km;(2)经标准化后的莆田市总生态系统服务指数由2020年的0.5963缩减至2030年的0.5820,这主要由于绿色空间被建设用地侵占,导致总体生态系统服务水平发生下降;空间上,莆田市总生态系统服务评估指数呈现出"北部高,南部低"的分布特点;(3)将莆田市生态系统服务绿色空间分为高、中、低三级,其中高、中生态系统服务绿色空间面积将在2030年分别缩减至1556.60km^(2)、178.53km^(2),低生态系统服务绿色空间面积在2030年增加至1382.80km^(2)。未来城市绿色空间规划中,应当限制建设用地的进一步扩张,加强对现有绿色空间的保护,通过增加植被,优化土地利用结构的方式,完善莆田市生态系统服务水平。 展开更多
关键词 生态系统服务评估 绿色空间 ca-markovInVEST模型 莆田市
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基于InVEST和CA-Markov模型的“十四五”碳储量时空演变与预测——以张家界市为例 被引量:1
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作者 李梦彬 黎鹏飞 +1 位作者 姜奥 王石英 《绿色科技》 2024年第13期194-199,共6页
基于多情景模拟不同土地利用类型的碳储量,为张家界市实现旅游与生态发展提供建议。以张家界市2000年、2010年、2020年土地利用变化作为切入点,基于InVEST模型与CA-Markov模型,对不同时空的土地利用类型下的碳储量进行空间情景模拟和量... 基于多情景模拟不同土地利用类型的碳储量,为张家界市实现旅游与生态发展提供建议。以张家界市2000年、2010年、2020年土地利用变化作为切入点,基于InVEST模型与CA-Markov模型,对不同时空的土地利用类型下的碳储量进行空间情景模拟和量化,探讨不同情景下的土地利用及其碳储量变化模式。结果表明:张家界市主要以林地、耕地为主,建设用地的增加主要来自耕地与草地;碳储量在空间分布上呈明显聚集性;碳储量呈逐年减少的趋势,共减少了0.35×10^(6)t。在不同的情景模拟下,相对于2020年,碳储量流失总量分别为3.44×10^(6)、3.04×10^(6)、3.99×10^(6)、4.93×10^(6) t。综合发展情景下的土地利用现状最为合理,能够为区域碳平衡和土地利用结构优化提供依据,助力张界市实现“双碳”目标与旅游高质量发展。 展开更多
关键词 土地利用变化 碳储量 ca-markov模型 Invest模型 多情景模拟
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基于CA-Markov模型土地利用对景观格局影响辨识 被引量:20
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作者 孙贤斌 刘红玉 +1 位作者 李玉凤 郝敬锋 《生态与农村环境学报》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2009年第1期1-7,31,共8页
采用CA-Markov模型方法,研究挠力河流域不同时段土地利用对湿地景观格局干扰强度的差异性。结果表明:(1)流域湿地景观格局变化显著。1967—2000年,挠力河流域湿地类型景观最大斑块指数逐渐减小,耕地和水域斑块的面积周长分维数逐渐减小... 采用CA-Markov模型方法,研究挠力河流域不同时段土地利用对湿地景观格局干扰强度的差异性。结果表明:(1)流域湿地景观格局变化显著。1967—2000年,挠力河流域湿地类型景观最大斑块指数逐渐减小,耕地和水域斑块的面积周长分维数逐渐减小,而沼泽和居民地的散布与并列指数变大,草甸和耕地聚集度指数增大;湿地景观破碎化程度增加;湿地景观空间分布逐渐由流域周围高地势区向中心河流廊道退缩。(2)流域土地利用变化明显。耕地和居民用地数量迅速增加,耕地趋于集中连片分布,土地利用呈由自然湿地逐渐转化为耕地的变化过程,耕地成为主导的土地利用类型。(3)流域土地利用强度存在阶段差异。1967—2000年,流域内人类活动对湿地景观的干扰强度逐渐加剧,人为景观面积比例由1967年的26.5%上升至2000年的67.8%。土地利用影响强度指数由1967年的1.690上升至2000年的2.394。2000年模拟的流域土地利用影响强度比2000年实际土地利用影响强度小,由此可以识别1983—2000年人类对湿地景观的干扰强度比1967—1983年有所增大;利用居民地和沼泽面积的变化可以识别流域人口增长和排水活动对土地利用影响的时段差异性。 展开更多
关键词 景观格局变化 ca—markov模型 土地利用 挠力河流域
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基于CA-Markov模型的关中—天水经济区土地利用变化动态模拟 被引量:14
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作者 井梅秀 李晶 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期99-103,共5页
基于关中—天水经济区2000年、2005年和2010年三期TM遥感影像数据,利用CA-Markov模型对土地利用格局进行模拟验证并预测2015年土地利用格局.结果表明:关中—天水经济区土地利用变化模拟的Kappa系数为0.79,模型的模拟精度高;2005—2015年... 基于关中—天水经济区2000年、2005年和2010年三期TM遥感影像数据,利用CA-Markov模型对土地利用格局进行模拟验证并预测2015年土地利用格局.结果表明:关中—天水经济区土地利用变化模拟的Kappa系数为0.79,模型的模拟精度高;2005—2015年,关中—天水经济区耕地、林地将呈现减少趋势,建设用地显著增加,草地、水域略有变化,未利用地几乎没有变化;研究区生态环境总体上有恶化的趋势,需加强对耕地、林地的保护. 展开更多
关键词 土地利用 动态模拟 ca—markov模型 关中-天水经济区
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基于Markov预测模型的1989—2037年嘉兴市景观生态格局时空变化特征
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作者 米渊博 徐栋 方贺 《湖北农业科学》 2025年第4期100-107,共8页
使用嘉兴市1989—2019年的Landsat影像数据,分析嘉兴市土地利用时空动态变化规律,并基于Markov预测模型对嘉兴市未来土地利用格局进行预测,结合城市扩展分析,探究城市扩展规律与土地利用变化之间的联系。结果表明,1989—2019年嘉兴市土... 使用嘉兴市1989—2019年的Landsat影像数据,分析嘉兴市土地利用时空动态变化规律,并基于Markov预测模型对嘉兴市未来土地利用格局进行预测,结合城市扩展分析,探究城市扩展规律与土地利用变化之间的联系。结果表明,1989—2019年嘉兴市土地利用类型变化较大,建设用地增加明显,城镇化速率加快,耕地转化为林地、草地的概率增大,表明嘉兴市“退耕还林”政策取得一定成效;研究期内嘉兴市土地利用程度较大,土地利用仍处于发展期,预计到2037年城镇建设用地增长率仍较大,但土地利用结构趋于平稳;1989—2019年嘉兴市城市扩展经历了中速扩张和快速扩张两个阶段,城市分形维数均维持在1.35左右,整体形态结构较为复杂,对土地利用结构干扰较大;1989—2002年、2002—2010年和2010—2019年嘉兴市城市质心分别表现为向东南、西北、东北方向移动,城市圆形率和紧凑度稳定,并逐步形成稳定的“一主六副,三区三带”的城区分布结构。 展开更多
关键词 景观生态格局 土地利用 城市扩展 遥感监测 markov预测模型 嘉兴市
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基于CA-Markov模型的流溪河流域景观格局分析及动态预测 被引量:8
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作者 蒙金华 张正栋 +1 位作者 袁宇志 董才文 《华南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第4期122-127,共6页
以广州市重要的水源地流溪河流域为研究对象,在Arc GIS和IDRISI平台的支持下,对流溪河流域2000—2010年景观格局进行分析,运用CA-Markov模型对流域景观格局进行了预测.结果表明:(1)在2000—2010年间流溪河流域景观格局随时间变化明显.... 以广州市重要的水源地流溪河流域为研究对象,在Arc GIS和IDRISI平台的支持下,对流溪河流域2000—2010年景观格局进行分析,运用CA-Markov模型对流域景观格局进行了预测.结果表明:(1)在2000—2010年间流溪河流域景观格局随时间变化明显.具体表现在耕地景观类型面积不断减小,建筑用地景观类型面积不断增大;流域中下游地区景观格局变化剧烈,上游地区景观格局变化趋于稳定;(2)通过CA-Markov模型对2020年景观格局进行预测,发现其未来将继续向人为驱动方向发展,人类活动将对该地区景观格局变化产生更为深远的影响.总的来看,流溪河流域景观格局的变化主要表现为耕地、林草地面积的减少,园地以及建筑用地面积的增加. 展开更多
关键词 景观格局 ca—markov模型 模拟预测 流溪河流域
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基于CA-Markov模型的公园绿地土地利用变化及预测——以武汉市江岸区为例
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作者 马凌云 肖国增 《绿色科技》 2024年第13期25-31,共7页
研究城市内公园绿地的土地利用变化,对于日后城市公园的发展及改造、城市的经济发展、空间安排都具有一定的参考意义。以武汉市江岸区为研究对象,运用ArcGIS对Landsat 2005年、2010年、2015年和2020年4期土地遥感数据进行目视解译,并通... 研究城市内公园绿地的土地利用变化,对于日后城市公园的发展及改造、城市的经济发展、空间安排都具有一定的参考意义。以武汉市江岸区为研究对象,运用ArcGIS对Landsat 2005年、2010年、2015年和2020年4期土地遥感数据进行目视解译,并通过CA-Markov模型对2030年土地利用情况以及城市公园绿地变化进行预测,在此基础上分析了2005-2030年城市公园绿地的变化情况。结果显示:①武汉市江岸区的主要用地类型为建设用地,面积占总用地面积的60%以上;②耕地和林地的减少和建设用地的持续增加是武汉市江岸区2005-2010年土地利用最为明显的变化特征;③运用CA-Markov模型模拟2015年和2020年土地利用变化,其Kappa系数分别为0.772和0.809,均大于0.75,模拟精度合格;④预测的武汉市江岸区2030年土地利用变化显示:耕地和林地的减少以及建设用地的增加仍然是主要趋势,但二者变化幅度减缓,城市公园绿地处于持续增加的状态。指出了武汉市江岸区建设用地的持续增加,耕地林地的持续减少需要引起重视,基于CA-Markov模型模拟的2030年土地利用变化也可为武汉市江岸区未来土地利用开发提供参考,同时城市公园绿地的建设可以此为参考依据,发展原有的城市公园绿地或开发新的城市公园绿地。 展开更多
关键词 城市公园绿地 土地利用 ca-markov模型 转移矩阵 Kappa系数
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基于CA-Markov模型的吉林省西部土地利用景观格局变化趋势预测 被引量:45
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作者 汤洁 汪雪格 +3 位作者 李昭阳 毛子龙 韩维峥 徐小明 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期405-411,共7页
Markov模型与CA模型均为时间离散、状态离散的动力学模型,CA模型具有模拟复杂系统空间变化的能力,Markov模型具有长期预测的优势。CA-Markov耦合模型既可进行长期预测,又可有效地模拟空间变化。以吉林西部为例,以RS-GIS技术为支撑进行... Markov模型与CA模型均为时间离散、状态离散的动力学模型,CA模型具有模拟复杂系统空间变化的能力,Markov模型具有长期预测的优势。CA-Markov耦合模型既可进行长期预测,又可有效地模拟空间变化。以吉林西部为例,以RS-GIS技术为支撑进行土地利用遥感解译,得出1989年和2004年两期土地利用景观格局分布图;在此基础上利用CA-Markov耦合模型,进行了土地利用景观格局变化趋势预测。结果表明:与1989—2004年的变化趋势一样,到2019年,水田、旱田、居民地和盐碱地面积分别比2004年增加,高、中、低覆盖草地、水域和湿地面积分别比2004年减少。增加的盐碱地主要是在原盐碱地的基础上扩张,侵占草地、水域和湿地,其分布主要集中在中部的地势低洼地带,大安市、通榆县、长岭县和乾安县的盐碱地将连成片,生态环境被严重破坏。修正的Lee-Sallee指数为0.64,表明CA-Markov模型模拟精度较高,该模型预测土地利用景观格局变化是可行的。 展开更多
关键词 ca markov 土地利用 景观格局 吉林省西部
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基于CA-Markov模型的乌梁素海地区苗八流域土地利用变化及预测
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作者 戴礼飞 王秀茹 +1 位作者 吴骁博 郭志起 《广东农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第13期183-186,199,F0004,共6页
以乌梁素海苗八流域为研究区,基于1986—2008年的土地利用数据,利用时间加权数学平均法构建土地利用空间转移概率矩阵,应用CA-Markov模型探索流域土地利用空间格局变化规律。结果表明,CA-Markov模型在苗八流域的最佳模拟尺度为5 m,模拟... 以乌梁素海苗八流域为研究区,基于1986—2008年的土地利用数据,利用时间加权数学平均法构建土地利用空间转移概率矩阵,应用CA-Markov模型探索流域土地利用空间格局变化规律。结果表明,CA-Markov模型在苗八流域的最佳模拟尺度为5 m,模拟精度较高。时间加权数学平均方法运用于土地利用变化转移矩阵的构建能够帮助CA-Markov模型准确模拟流域的土地利用空间格局变化。在此基础上,还对本流域未来40年的土地利用空间格局进行了模拟预测。结果显示,苗八流域未来40年内土地利用空间格局变化趋势与研究期间相同。 展开更多
关键词 土地利用/覆盖变化 ca—markov模型 时间加权数学平均法 苗八流域
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基于CA-Markov模型的滇池流域土地利用变化动态模拟研究 被引量:67
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作者 何丹 周璟 +3 位作者 高伟 郭怀成 于书霞 刘永 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1095-1105,共11页
以滇池流域为例,基于1990和1999年TM遥感影像解译数据,分析流域土地利用类型的动态变化程度,并基于马尔可夫模型定量分析土地利用转化的方向。采用GIS中多标准评价(MCE)方法,结合元胞自动机–马尔可夫(CA-Markov)模型,对2008年土地利用... 以滇池流域为例,基于1990和1999年TM遥感影像解译数据,分析流域土地利用类型的动态变化程度,并基于马尔可夫模型定量分析土地利用转化的方向。采用GIS中多标准评价(MCE)方法,结合元胞自动机–马尔可夫(CA-Markov)模型,对2008年土地利用变化进行模拟和预测,预测结果与实际解译结果的Kappa系数达0.7338,表明预测结果可信。在此基础上,运用CA-Markov模型对2017和2026年的土地利用空间格局变化进行模拟,结果表明,该流域土地利用变化快,生态恢复和重建的压力很大。2008—2026年,耕地、林地、水域和未利用地面积将有所减少,草地和建设用地面积将迅速增加;与1990—2008年相比,草地、水域和未利用地的变化趋势相反,而耕地、林地和建设用地变化趋势相同。建设用地在原有基础上往外扩展,水域变化则较小。林地资源虽然有所减少,但仍然是流域主要的用地类型。建设用地扩张明显增加了滇池非点源污染的负荷。土地利用不合理是造成目前滇池水质退化的主要原因之一,并将加剧未来流域的水环境和水生态压力。因此,保有足够的人均耕地,降低施肥强度,提高土地利用水平,保留足够量的生态用地,节约集约利用建设用地,是降低该区域非点源污染潜力的重要措施。研究结果可为流域土地利用合理规划管理、生态恢复和经济发展政策的制定提供科学支持。 展开更多
关键词 土地利用变化 元胞自动机–马尔可夫模型 多标准评价方法(MCE) 动态模拟 滇池流域
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基于CA-Markov模型的藉河流域土地利用变化动态模拟 被引量:78
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作者 王友生 余新晓 +3 位作者 贺康宁 李庆云 张由松 宋思铭 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期330-336,I0050,共8页
为了探讨黄土丘陵沟壑区藉河流域的土地利用变化规律及驱动力,基于1995和2008年两期遥感影像解译得到的土地利用数据,通过土地利用动态度模型和空间测算模型对藉河流域土地利用类型的动态变化程度进行分析,并运用CA-Markov模型对2022年... 为了探讨黄土丘陵沟壑区藉河流域的土地利用变化规律及驱动力,基于1995和2008年两期遥感影像解译得到的土地利用数据,通过土地利用动态度模型和空间测算模型对藉河流域土地利用类型的动态变化程度进行分析,并运用CA-Markov模型对2022年土地利用空间格局进行预测。结果表明,空间分析测算模型由于同时考虑了各土地利用类型的空间转移及新增过程,能更为准确地测算出各种土地利用类型的动态变化程度与速率;CA-Markov模型预测结果表明,整个流域总体的Kappa系数为0.9515,预测结果可信;除草地和未利用地外,2008-2022年期间其他土地利用类型继续原有的变化趋势,到了2022年表现出坡耕地、草地、水域和未利用地面积减少趋势,梯田、林地和居民地面积呈增加趋势。黄土丘陵沟壑区水土流失严重,此研究有助于加强土地资源的保护和实施退耕还林还草等措施,为当地土地利用规划管理提供参考。 展开更多
关键词 土地利用 模型 遥感 空间分析模型 ca-markov模型 藉河流域
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