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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
1
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
2
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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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
3
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模型的恩施市LUCC多情景模拟及生态安全评价
4
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模型的东川区生态网络构建 被引量：2
5
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
6
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模型的公园绿地土地利用变化及预测——以武汉市江岸区为例
7
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模型的焦作市土地利用变化分析及预测 被引量：1
8
作者 杨顺威 《中南农业科技》 2024年第12期116-123,共8页
为加强生态文明建设与推动土地集约化,以河南省焦作市为例,基于2000年、2010年、2020年的遥感影像解译数据,应用土地利用动态度和土地转移矩阵分析焦作市2000—2020年的土地利用变化情况,以2020年焦作市土地利用情况为基础,结合CA-Marko... 为加强生态文明建设与推动土地集约化,以河南省焦作市为例,基于2000年、2010年、2020年的遥感影像解译数据,应用土地利用动态度和土地转移矩阵分析焦作市2000—2020年的土地利用变化情况,以2020年焦作市土地利用情况为基础,结合CA-Markov模型对焦作市2030年土地利用变化趋势进行预测。结果表明,焦作市耕地、草地和林地在2000—2020年持续减少,水域和建设用地持续增加,2000—2010年未利用地面积增加,2010—2020年未利用地未发生变化。焦作市2000—2010年草地、水域和建设用地动态度较大,2010—2020年耕地、建设用地和水域动态度较大,林地、草地、耕地存在复杂的相互转换。2020—2030年焦作市耕地、草地和林地面积减少,耕地、草地和林地之间相互转移,建设用地、水域面积有明显增加的趋势,未利用地面积未发生明显变化。 展开更多
关键词 ca-markov模型 土地利用变化 河南省焦作市
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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
9
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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基于CA-Markov模型的土地利用演化模拟预测研究 被引量：40
10
作者 赵冬玲 杜萌 +3 位作者 杨建宇 李鹏山 何珊珊 朱德海 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期278-285,共8页
为了探究城市发展过程中土地利用变化规律及各类驱动力的影响,以北京市顺义区为例,基于2000、2005、2010年3期遥感影像解译数据,分析研究区域的土地利用类型的动态变化程度,并基于Markov模型定量分析了土地利用的转移方向及转化程度。结... 为了探究城市发展过程中土地利用变化规律及各类驱动力的影响,以北京市顺义区为例,基于2000、2005、2010年3期遥感影像解译数据,分析研究区域的土地利用类型的动态变化程度,并基于Markov模型定量分析了土地利用的转移方向及转化程度。结合GIS分析功能,探讨多种土地利用驱动力对于土地利用类型转移的影响,并采用模糊计算的方法,将各类影像土地利用转移的因子标准化,并利用GIS中加权线性方法将其整合,结合元胞自动机马尔可夫模型,模拟出2010年的土地利用分布,经验证模拟的精度高达81.41%,Kappa指数为0.776 9,得到了较为理想的结果,证明了方法的可行性及精度的可靠性。并以2010年的土地利用格局为基础,预测2020年的土地利用状况并分析2010—2020年10 a间的土地利用变化。分析结果表明,除草地、林地变化不明显,耕地、水域面积继续保持减少的趋势,但减小的趋势渐缓,建设用地仍在不断增加,但也逐渐趋于饱和的增长趋势。此研究可为当前及未来的土地利用规划、管理和生态恢复提供科学依据。 展开更多
关键词 土地利用动态度 模拟预测 ca-markov模型 多标准评价方法
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基于CA-MARKOV模型的江苏沿海土地利用变化情景分析 被引量：41
11
作者 许小娟 刘会玉 +2 位作者 林振山 刘金雪 李丽鹤 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2017年第1期213-218,225,共7页
以江苏沿海为例,基于2000年、2005年、2010年TM影像解译数据,分析了江苏沿海土地利用类型的动态变化,结合转移矩阵和CA-Markov模型,设定了自然发展趋势、生态环境保护管理和城市规划与区域发展3种不同的情景进行模拟预测。结果表明:(1)2... 以江苏沿海为例,基于2000年、2005年、2010年TM影像解译数据,分析了江苏沿海土地利用类型的动态变化,结合转移矩阵和CA-Markov模型,设定了自然发展趋势、生态环境保护管理和城市规划与区域发展3种不同的情景进行模拟预测。结果表明:(1)2000—2010年耕地、草地、林地面积有所减少,其他面积有所增加,2005—2010年城乡居民用地增加1 341.45km^2,耕地减少1 147.65km^2,城镇化发展速度较快,建设用地占用大量生态用地。(2)自然发展趋势情景与生态保护情景相比,林地、草地的面积变化不大,仅城乡居民用地面积多出583.68km^2,说明该情景既保护生态环境也保证城乡发展;生态保护情景下城乡居民用地面积10年间仅增长684.78km^2,说明该情景下生态环境虽然得到保护,但也限制了该区域城镇化发展;城市规划与区域发展情景下城乡居民用地比2010年增加3 963.35km^2,而耕地、林地和草地面积大幅度减少,说明过分强调城市的发展,不仅会导致耕地面积大幅减小,威胁粮食安全,也会对当地的生态系统带来巨大的危害。通过对不同情景的模拟,可为区域土地规划、生态保护以及可持续发展提供决策依据。 展开更多
关键词 土地利用 情景模拟 ca-markov模型 江苏沿海
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基于CA-Markov模型的乌江下游地区土地利用变化情景分析 被引量：23
12
作者 吴晶晶 田永中 +3 位作者 许文轩 肖悦 谢莹 程玉丝 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2017年第4期133-139,共7页
以乌江下游的涪陵等6个区县为研究区,基于1995年、2005年、2015年的Landsat影像解译数据,综合运用GIS空间分析技术、CA-Markov模型和MCE模型,实现研究区土地利用时空格局模拟。结合情景分析方法,探讨在"快速城镇化情景"、&qu... 以乌江下游的涪陵等6个区县为研究区,基于1995年、2005年、2015年的Landsat影像解译数据,综合运用GIS空间分析技术、CA-Markov模型和MCE模型,实现研究区土地利用时空格局模拟。结合情景分析方法,探讨在"快速城镇化情景"、"现状延续情景"和"生态保护情景"三种模式下研究区2020年、2035年、2050年的土地利用格局。结果表明:(1)在"快速城镇化情景"下,建设用地急剧扩张,35年间其面积增加了一倍,达到1 390.46km2,且主要来源为耕地,约占转出耕地面积的一半;林地增长十分缓慢,草地和未利用地持续减少,到2050年分别减少了186.58km^2和69.40km^2,未利用地减少了一半。(2)在"现状延续情景"下,建设用地增长仍然较快,2050年增加了347.92km^2,增幅达37.92%;耕地减幅有所下降,林地增加也比"快速城镇化情景"要快,但草地和未利用地仍在持续减少,35年间分别减少了25.9%和44.3%。(3)在"生态保护情景"下,林地、草地、未利用地等生态用地不断恢复和增加,到2050年,生态用地总面积占研究区的64%;建设用地无序扩张得到限制,到2050年其总面积为1 171.42km^2,比同期"快速城镇化情景"减少了219.04km^2;耕地虽有减少,但逐渐趋于平衡,始终保持在6 000km^2以上。因此,"生态保护情景"是研究区未来经济、社会和环境协调发展较为理想的模式。研究结果可为该地区土地规划、区域可持续发展提供科学参考。 展开更多
关键词 土地利用/覆被变化 ca-markov模型 MCE模型 情景分析 乌江下游地区
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基于CA-Markov模型和MCE约束的白洋淀流域景观动态研究 被引量：10
13
作者 张晨星 徐晶晶 +3 位作者 温静 杨新兵 王佳欢 赵波 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期655-664,共10页
CA-Markov模型对景观动态分析的精度受到环境因素的影响,本研究以添加约束条件的MCE-CA-Markov模型为对比,基于白洋淀流域2008、2013年和2018年的景观数据对2023年景观进行预测,比较CA-Markov模型和MCE-CA-Markov模型模拟结果差异。结... CA-Markov模型对景观动态分析的精度受到环境因素的影响,本研究以添加约束条件的MCE-CA-Markov模型为对比,基于白洋淀流域2008、2013年和2018年的景观数据对2023年景观进行预测,比较CA-Markov模型和MCE-CA-Markov模型模拟结果差异。结果表明:2008、2013、2018年三个时点的耕地和林地面积合计均超过白洋淀流域总面积的75%,始终为基质景观。各景观类型斑块2008—2018年破碎且分散,耕地、林地的优势度逐渐降低,全流域格局多样性和复杂程度明显增强。2018—2023年,白洋淀流域耕地、林地面积减少,其他景观面积增加,各景观斑块主要呈紧实且聚集状态,建设用地优势度逐渐升高,全流域格局趋于多样化和均匀化。经验证,MCE-CA-Markov模拟精度(0.9007)优于CA-Markov模型,2023年白洋淀景观结构和格局变化幅度整体小于CA-Markov模拟结果,且各景观转化特征更符合社会发展实际。 展开更多
关键词 景观结构 景观格局 ca-markov模型 MCE-ca-markov模型 白洋淀流域
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基于CA-Markov模型的山东省临沂市土地利用格局变化研究及预测 被引量：28
14
作者 汪佳莉 吴国平 +1 位作者 范庆亚 崔敬涛 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2015年第1期212-216,共5页
以山东省临沂市为例,基于1990年、2000年和2010年Landsat TM影像数据,运用马尔科夫(Markov)转移矩阵及地学信息图谱理论分析20a的土地利用格局变化,并利用CA-Markov模型对2020年研究区域的土地利用类型进行预测和模拟。结果表明:(1)耕... 以山东省临沂市为例,基于1990年、2000年和2010年Landsat TM影像数据,运用马尔科夫(Markov)转移矩阵及地学信息图谱理论分析20a的土地利用格局变化,并利用CA-Markov模型对2020年研究区域的土地利用类型进行预测和模拟。结果表明:(1)耕地面积不断减少,但仍为研究区域的基质景观,建设用地面积不断增加,耕地转移成建设用地是土地转移的主要轨迹。(2)耕地—耕地—耕地为代表的稳定型图谱的面积最大,分布最广;反复变化型图谱所占比例较小。(3)2020年土地利用类型预测结果显示,土地利用格局将保持1990—2010年的变化趋势,耕地面积主要转出为建设用地。区域的优势景观仍为耕地,其次为建设用地;林地、水体、草地和未利用地面积变化较小,处在相对的动态平衡状态。研究结果为临沂市土地资源社会经济和环境生态协调发展提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 ca-markov模型 临沂市 土地利用 地学信息图谱理论 预测
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基于CA-Markov模型的土地利用景观格局预测研究 被引量：23
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作者 潘月 于东升 +2 位作者 王秀虹 徐志超 王玺洋 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期391-397,共7页
土地利用景观格局分析及预测,对平衡经济发展和生态保护、实现土地可持续生态利用和保护管理具有重要意义。本文以江西省抚州市东乡县为例,利用2005年和2015年两期遥感影像,获取东乡县土地利用类型转化数据,结合景观生态学研究了东乡县... 土地利用景观格局分析及预测,对平衡经济发展和生态保护、实现土地可持续生态利用和保护管理具有重要意义。本文以江西省抚州市东乡县为例,利用2005年和2015年两期遥感影像,获取东乡县土地利用类型转化数据,结合景观生态学研究了东乡县近10年的土地利用景观格局变化特征;运用CA-Markov模型对土地利用变化过程进行模拟,预测和分析了东乡县未来10年土地利用景观格局特征。结果表明:东乡县在过去10年建设用地、耕地分别增加了71.82、10.76 km^2,水域、林地和未利用地相应减少,减少幅度顺序为未利用地>水域>林地;各景观斑块分布均匀,景观多样性增加;景观形状趋于简单,相互之间连通性降低、关系变弱。人类经济活动及土地利用政策对东乡县景观格局有显著影响。到2025年东乡县建设用地将增加68.72 km^2,水域、林地和未利用地仍将不断减少,但耕地有所增加;景观斑块数增加,形状略趋复杂;景观异质程度提高,有向多样化、均匀化发展的变化趋势。总体来说,东乡县景观格局正逐步朝着稳定、均匀和多样的方向发展,但仍需加大力度保护和增加耕地资源,控制和合理规划建设用地,维持生态环境平衡。 展开更多
关键词 景观格局 景观指数 ca-markov模型 土地利用 红壤丘陵区
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基于CA-Markov模型的挠力河流域土地利用动态模拟 被引量：15
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作者 周浩 雷国平 +2 位作者 赵宇辉 路昌 张博 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期252-258,共7页
以三江平原腹地挠力河流域为研究对象,基于1990和2013年2期遥感数据,结合马尔科夫(Markov)转移矩阵、土地利用动态度模型和土地利用程度模型分析流域1990—2013年土地利用变化情况,运用CA-Markov模型对2025年土地利用格局进行模拟预测... 以三江平原腹地挠力河流域为研究对象,基于1990和2013年2期遥感数据,结合马尔科夫(Markov)转移矩阵、土地利用动态度模型和土地利用程度模型分析流域1990—2013年土地利用变化情况,运用CA-Markov模型对2025年土地利用格局进行模拟预测。结果表明:流域土地利用结构变化以耕地的内部和外部转换为主,水田化现象是最主要的景观变化特征,未利用地面积由于大量垦荒而大幅度减少;土地利用程度指数由1990年的251.46上升至2013年的270.48,土地开发利用程度不断加大;模型模拟显示流域Kappa系数为0.82,预测结果可信;2013—2025年流域土地利用类型变化趋势和速率与1990—2013年存在差异,林地变化幅度最大,水田面积仍然保持增长,但增长速度有所下降,单一动态度降为2%,旱地面积基本保持不变;未来12 a土地利用程度指数持续上升,流域受人类社会因素扰动作用的强度将会进一步加大。 展开更多
关键词 ca-markov模型 挠力河流域 土地利用/覆盖变化(LUCC) 空间分析模型
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基于改进CA-Markov模型的滹沱河流域山区段土地利用变化模拟及预测 被引量：31
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作者 席梅竹 赵中秋 +1 位作者 吴攀升 赵颖丽 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期150-158,共9页
以滹沱河流域山区段为研究区域,基于2000、2005、2010年Landsat ETM影像和2015年Landsat OLI影像数据,获取土地利用类型空间分布数据,应用Logistic方法改进的CA-Markov模型对2020、2025年研究区的土地利用格局进行预测和模拟。结果表明:... 以滹沱河流域山区段为研究区域,基于2000、2005、2010年Landsat ETM影像和2015年Landsat OLI影像数据,获取土地利用类型空间分布数据,应用Logistic方法改进的CA-Markov模型对2020、2025年研究区的土地利用格局进行预测和模拟。结果表明:1)2000-2015年,整个研究区以草地为主,而且面积占比呈现不断下降趋势,由41.31%下降至41.07%;建设用地面积增加最快且增速呈现先上升后下降的趋势,土地利用动态度由1.33%增至1.84%后又降至1.64%;耕地和林地面积减少;而未利用地和水域基本保持稳定的趋势;2)2020、2025年耕地面积较2010-2015年有持续增加趋势,土地利用动态度由0.01%上升到0.05%,建设用地面积持续增加但速率下降,林地、草地面积继续减少,林地存在一定程度的退化现象,水域和未利用地面积会出现小幅上升趋势。林业部门应加强对林地资源的管理和保护,政府应加大对废弃工矿用地及村庄的整理复垦力度,补充耕地和林、草地数量,统筹推进山水田林湖草的综合治理,实现区域的可持续发展。 展开更多
关键词 改进ca-markov模型 土地利用变化 滹沱河流域山区段
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基于InVEST和CA-Markov模型的黄河流域碳储量时空变化研究 被引量：130
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作者 杨洁 谢保鹏 张德罡 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1018-1029,共12页
区域土地利用/覆被变化是导致生态系统碳储量变化的主要原因,预测未来土地利用/覆盖变化及其对碳储量的影响对区域陆地生态系统的认识具有重要意义。本研究基于黄河流域2005—2018年土地利用/覆被变化规律,运用CA-Markov模型分别预测了... 区域土地利用/覆被变化是导致生态系统碳储量变化的主要原因,预测未来土地利用/覆盖变化及其对碳储量的影响对区域陆地生态系统的认识具有重要意义。本研究基于黄河流域2005—2018年土地利用/覆被变化规律,运用CA-Markov模型分别预测了生态保护情景(EVC)和自然变化情景(NVC)下的土地利用/覆被空间格局,采用修正后的碳密度,运用InVEST模型评估黄河流域2005—2030年6期碳储量。结果表明:2005—2018年黄河流域林地、水域和建设用地面积持续增加,耕地、草地和未利用土地面积减少,13 a间全流域碳储量减少28.734×10^(6)t。与自然变化情景相比,在生态保护情景下2030年草地和耕地相比2018年减少幅度较小,建设用地规模扩大得到了限制,产生了生态效应。2030年,自然变化情景和生态保护情景下的碳储量较2018年分别减少258.863×10^(6)t和30.813×10^(6)t,生态保护情景下土地利用覆被格局固碳能力高于自然变化情景,该研究可为黄河流域土地利用结构调整和土地利用管理决策提供科学依据。 展开更多
关键词 土地利用/覆被变化 碳储量 ca-markov模型 InVEST模型 生态保护情景 黄河流域
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基于CA-Markov模型的海湾土地利用动态预测 被引量：9
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作者 吴季秋 俞花美 +2 位作者 肖明 葛成军 唐文浩 《环境工程技术学报》 CAS 2012年第6期531-539,共9页
以海南八门湾为例,利用GIS分析手段,基于Markov预测结果分析,从土地利用适宜性原则与生态保护的角度出发,提出调整后的土地利用约束条件,运用CA-Markov模型,对研究区域2020年土地利用变化趋势进行了预测和模拟。结果表明,防风林、天然... 以海南八门湾为例,利用GIS分析手段,基于Markov预测结果分析,从土地利用适宜性原则与生态保护的角度出发,提出调整后的土地利用约束条件,运用CA-Markov模型,对研究区域2020年土地利用变化趋势进行了预测和模拟。结果表明,防风林、天然林和红树林等天然植被和功能性植被的面积将有所增加;养殖水面、果园和水田等农业生产性用地将有所减少。表明按照可持续发展原则对土地利用进行控制,能够在不影响当前经济发展的前提下,实现社会经济与生态环境协调发展的目标。 展开更多
关键词 ca-markov模型 土地利用 生态环境 土地利用适宜性原则
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基于CA-Markov模型的秦淮河流域土地覆盖格局模拟预测 被引量：17
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作者 陈爱玲 都金康 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2014年第2期184-189,共6页
以秦淮河流域为研究区,以2006和2009年ETM+图像土地覆盖分类结果为输入数据,采用CA-Markov模型,模拟预测研究区未来的土地覆盖格局。在模型建立过程中,通过Markov模型求出转移概率矩阵和转移面积矩阵,确定CA模型转换规则,限制CA模型迭... 以秦淮河流域为研究区,以2006和2009年ETM+图像土地覆盖分类结果为输入数据,采用CA-Markov模型,模拟预测研究区未来的土地覆盖格局。在模型建立过程中,通过Markov模型求出转移概率矩阵和转移面积矩阵,确定CA模型转换规则,限制CA模型迭代次数。利用CA-Markov模型模拟预测研究区2012和2018年土地覆盖格局,并采用2012年实际土地覆盖分类结果验证预测精度,得到2012年各土地覆盖类型栅格数预测误差均小于等于6.5%,空间位置预测精度达到76.5%。预测结果表明,2018年研究区水田比例将降为33.3%,不透水面比例将达31.1%,其中多数水田转变成为不透水面,南京城区、禄口镇、句容市、溧水县等城镇地区的不透水面明显扩张。该方法可以对秦淮河流域的土地覆盖动态监测以及可持续发展提供依据。 展开更多
关键词 土地覆盖 遥感 ca-markov模型 模拟预测 秦淮河流域
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