基于CLUES和Markov復(fù)合模型的

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1、第29卷第4期地理科學(xué)Vol.29No.42009年08月SCIENTIAGEOGRAPHICASINICAAug.,2009基于CLUE-S和Markov復(fù)合模型的土地利用情景模擬研究———以江蘇省環(huán)太湖地區(qū)為例1,211311陸汝成,黃賢金,左天惠,肖思思,趙小風(fēng),張興榆(1.南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院,江蘇南京210093;2.廣西師范學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,廣西南寧530001;3.江蘇大學(xué)環(huán)境學(xué)院,江蘇鎮(zhèn)江212013)摘要:基于江蘇省環(huán)太湖地區(qū)1990、2000年TM影像和2005年中巴衛(wèi)

2、星遙感影像,綜合集成區(qū)域DEM、交通圖和居民點(diǎn)分布圖等,充分利用CLUE-S模型空間模擬特長和Markov模型數(shù)量預(yù)測優(yōu)勢,應(yīng)用CLUE-S和Markov復(fù)合模型及GIS分析技術(shù)分別對(duì)現(xiàn)有土地轉(zhuǎn)移速率發(fā)展和根據(jù)規(guī)劃約束對(duì)轉(zhuǎn)移概率進(jìn)行調(diào)整的嚴(yán)格保護(hù)耕地的土地利用變化情景進(jìn)行時(shí)空模擬,揭示不同情景下的土地利用格局變化。通過模擬得知,江蘇省環(huán)太湖地區(qū)今后確需控制建設(shè)用地總量,提高節(jié)約集約用地水平,最嚴(yán)格地保護(hù)水田等優(yōu)質(zhì)耕地。關(guān)鍵詞:土地利用;情景模擬;復(fù)合模型;環(huán)太湖地區(qū)中圖分類號(hào):F301.24文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

3、:A文章編號(hào):1000-0690(2009)04-0577-05土地利用/土地覆被變化是目前地理學(xué)研究和驅(qū)動(dòng)力,可以綜合模擬多種土地利用類型的時(shí)空的熱點(diǎn)和前沿,也是全球變化的核心科學(xué)問變化,并對(duì)不同的土地利用情景進(jìn)行有效地模擬系[1～5]題,區(qū)域土地利用模擬是LUCC研究的核心內(nèi)統(tǒng)的空間變化,能夠發(fā)現(xiàn)土地利用變化的熱點(diǎn)地容之一。將多種模型的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來復(fù)合應(yīng)用于區(qū)。近年來,CLUE-S模型在土地利用變化模擬研[15,16]土地利用情景模擬是當(dāng)前土地利用研究的一個(gè)重究中取得一些有意義的研究成果,但目前[

4、6～12]要方向。CLUE-S模型只支持土地利用變化的空間分配,而土地利用模擬模型較多,其中Markov模型在非空間的土地利用變化需要事先運(yùn)用別的方法進(jìn)行[13,14]計(jì)算或估計(jì),然后作為參數(shù)進(jìn)入模型。它的數(shù)量預(yù)土地利用變化建模中有廣泛應(yīng)用,是預(yù)測土地利用數(shù)量變化的較好方法。但傳統(tǒng)Markov模型測模塊是獨(dú)立于模型之外,需要在運(yùn)行模型之前就中缺少空間因子,不能將預(yù)測的數(shù)量變化信息反映要事先計(jì)算好,在應(yīng)用中也存在一定的局限性。到地理空間上。而且,現(xiàn)有利用Markov模型進(jìn)行CLUE-S和Markov模型

5、復(fù)合,能將土地利用土地利用預(yù)測研究多數(shù)是把各地類之間的轉(zhuǎn)移概系統(tǒng)作為一個(gè)整體,處理不同土地利用類型之間的率當(dāng)作恒定值來處理,很少根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和土競爭和轉(zhuǎn)移關(guān)系,實(shí)現(xiàn)土地利用變化的時(shí)空模擬。只要處理好參數(shù)匹配問題,可以充分利用兩個(gè)模型地利用決策行為的變化隨時(shí)或者按照某種以時(shí)間的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)模型應(yīng)用的方法互補(bǔ),既提高了土地為變量的函數(shù)調(diào)整各項(xiàng)轉(zhuǎn)移概率進(jìn)行情景預(yù)測,在利用類型轉(zhuǎn)化的預(yù)測精度,又可以有效地模擬土地實(shí)踐中存在一定的局限性。利用的空間變化,具有較大的科學(xué)性與實(shí)用性。為土地利用模擬模型中的CLUE

6、-S模型屬于一此,本文在遙感影像數(shù)據(jù)和GIS分析功能支持下,種動(dòng)態(tài)的、多尺度的土地利用變化空間分布模擬模應(yīng)用CLUE-S和Markov復(fù)合模型對(duì)江蘇省環(huán)太型,它能整合研究不同空間尺度的區(qū)域LUCC過程收稿日期:2008-11-10;修訂日期:2009-04-11基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40801063)、江蘇省國土資源廳重大科技項(xiàng)目“江蘇省環(huán)太湖地區(qū)國土資源承載力及調(diào)控措施研究”資助。作者簡介:陸汝成(1972-),男,壯族,廣西臨桂人,博士研究生,主要研究方向?yàn)閰^(qū)域規(guī)劃與可持續(xù)發(fā)展、土地利用

7、與規(guī)劃。E2mail:lu2rucheng72@163.com通訊作者:黃賢金(1968-),教授。E2mail:huangxj6802@sina.com578地理科學(xué)29卷湖地區(qū)土地利用變化進(jìn)行情景模擬,為江蘇省環(huán)太2.3CLUE-S和Markov復(fù)合模型湖地區(qū)土地利用的動(dòng)態(tài)規(guī)劃和區(qū)域土地空間優(yōu)化根據(jù)CLUE-S模型和Markov模型的特點(diǎn),可調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。以將二者的優(yōu)勢方法結(jié)合起來復(fù)合應(yīng)用,構(gòu)建CLUE-S和Markov復(fù)合模型。該復(fù)合模型的理1研究區(qū)域和數(shù)據(jù)來源論依據(jù)是土地利用變化主要是受該

8、地區(qū)的土地利本文選擇江蘇省環(huán)太湖地區(qū)為研究區(qū),該區(qū)域用需求驅(qū)動(dòng)的,并且土地利用分布格局總是和該地包括蘇州市、無錫市、常州市三市的12個(gè)縣市,總區(qū)的用地需求以及自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況處在2面積為17479.87km。數(shù)據(jù)主要來源于研究區(qū)動(dòng)態(tài)平衡之中。該模型充分利用CLUE-S模型模1990年TM、2000年ETM和2005年中巴衛(wèi)星影擬土地利用系統(tǒng)空間變化的能力和Markov模型數(shù)像,空間分辨率30m×30m。經(jīng)過輻射糾正、幾何量預(yù)測的優(yōu)勢,并由Marko