地理科学 ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (3): 457-463.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2018.03.016
收稿日期:
2017-03-07
修回日期:
2017-05-26
出版日期:
2018-03-21
发布日期:
2018-03-21
作者简介:
作者简介:杨丽(1982-),女,山东临沂人,讲师,主要从事资源与环境管理研究。E-mail:
基金资助:
Received:
2017-03-07
Revised:
2017-05-26
Online:
2018-03-21
Published:
2018-03-21
摘要:
基于2000年和2010年土地利用遥感数据,从自然、区位、交通、人口和经济4个角度选取驱动因子,利用Logistic-CA-Markov土地利用综合模型预测赣南森林有林地、灌木林、疏林地和其它林地4种林地类型在当前模式、规划模式和保护模式3种情景下的空间演变格局。结果表明:① 到2020年,在当前模式和规划模式,林地总面积将减少,在保护模式则出现增加,3种情景都体现出有林地和其它林地增加、疏林地和灌木林缩减的趋势,只是增减幅度不同,但不论何种情形林地的组成结构都将发生较大程度的变化;② 3种情景都是以疏林地→有林地、有林地→其它林地和灌木林→有林地这3种类型的转化为主,向有林地的转化分布都比较分散,而向其它林地的转化却集中在安远、信丰、于都、赣县四县交界处;③ 相较于当前模式,在规划模式下集中在安远县及其周边的有林地向其它林地的转化出现大量缩减,在保护模式下这种缩减更加明显。
中图分类号:
杨丽, 傅春. 赣南生态屏障区林地时空变化分情景模拟[J]. 地理科学, 2018, 38(3): 457-463.
Li Yang, Chun Fu. Spatio-temporal Simulation of Gannan Ecological Barrier Under Different Scenarios[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2018, 38(3): 457-463.
表1
基于Markov转移面积矩阵的3种情景设定(km2)"
当前模式 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
土地利用类型 | 耕地 | 有林地 | 灌木林 | 疏林地 | 其它林地 | 草地 | 水域 | 城乡、工矿、居民用地 |
耕地 | 6823 | 29 | 0 | 2 | 25 | 0 | 0 | 10 |
有林地 | 95 | 20450 | 1 | 24 | 357 | 1 | 0 | 1 |
灌木林 | 4 | 121 | 1278 | 0 | 11 | 0 | 0 | 3 |
疏林地 | 32 | 577 | 0 | 5877 | 27 | 1 | 0 | 4 |
其它林地 | 8 | 28 | 0 | 0 | 603 | 0 | 0 | 0 |
草地 | 33 | 27 | 0 | 5 | 6 | 2084 | 0 | 0 |
水域 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 369 | 0 |
城乡、工矿、居民用地 | 3 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 352 |
规划模式 | ||||||||
土地利用类型 | 耕地 | 有林地 | 灌木林 | 疏林地 | 其它林地 | 草地 | 水域 | 城乡、工矿、居民用地 |
耕地 | 6823 | 29 | 0 | 2 | 25 | 0 | 0 | 10 |
有林地 | 95 | 20568 | 1 | 24 | 239 | 1 | 0 | 1 |
灌木林 | 4 | 121 | 1278 | 0 | 11 | 0 | 0 | 3 |
疏林地 | 32 | 577 | 0 | 5877 | 27 | 1 | 0 | 4 |
其它林地 | 8 | 28 | 0 | 0 | 603 | 0 | 0 | 0 |
草地 | 4 | 27 | 0 | 5 | 6 | 2133 | 0 | 0 |
水域 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 369 | 0 |
城乡、工矿、居民用地 | 3 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 352 |
保护模式 | ||||||||
土地利用类型 | 耕地 | 有林地 | 灌木林 | 疏林地 | 其它林地 | 草地 | 水域 | 城乡、工矿、居民用地 |
耕地 | 6823 | 29 | 0 | 2 | 25 | 0 | 0 | 10 |
有林地 | 29 | 20739 | 1 | 1 | 157 | 1 | 0 | 1 |
灌木林 | 0 | 121 | 1290 | 0 | 6 | 0 | 0 | 0 |
疏林地 | 32 | 584 | 0 | 5877 | 20 | 1 | 0 | 4 |
其它林地 | 8 | 78 | 0 | 0 | 553 | 0 | 0 | 0 |
草地 | 33 | 27 | 0 | 5 | 6 | 2084 | 0 | 0 |
水域 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 369 | 0 |
城乡、工矿、居民用地 | 3 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 352 |
表2
2000~2010年间的逻辑回归结果"
空间变量 | 常数项 | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | X8 | X9 | X10 | X11 | ROC |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
有林地 | -5.7 | 1.3 | 0.8 | 0.6 | 0.4 | 3.9 | 4.3 | -17.7 | 1.7 | -0.6 | 4.3 | 0.9 | 0.92 |
灌木林 | -4.3 | 0.0 | 0.2 | 0.8 | -0.1 | 1.3 | 4.4 | -7.0 | 0.2 | -0.1 | -1.4 | 1.9 | 0.80 |
疏林地 | -3.1 | 0.7 | -0.3 | 0.6 | -0.4 | -2.6 | -0.9 | 0.6 | -0.8 | 0.4 | 1.2 | 1.3 | 0.84 |
其它林地 | -8.0 | 0.3 | 2.1 | 4.4 | 0.1 | 0.4 | 4.9 | -13.7 | -0.1 | 0.1 | -2.3 | 3.8 | 0.88 |
[1] |
Foley J A, Defries R, Asner G P et al. Global consequences of land use[J]. Science, 2005, 309(5734): 570-574.
doi: 10.1126/science.1111772 |
[2] |
Munroe D K, Mueller D.Issues in spatially explicit statistical Land-Use/Cover Change (LUCC) models: Examples from western Honduras and the central highlands of Vietnam[J]. Land Use Policy, 2007, 24(3): 521-530.
doi: 10.1016/j.landusepol.2005.09.007 |
[3] |
Zhang B, Mao Y, Liu J.Analysis driving forces of LUCC in Heihe middle reaches[J]. Arid Land Geography, 2006, 29(5): 726-730.
doi: 10.1016/S1872-2040(06)60047-9 |
[4] | 朱春娇, 田波, 周云轩, 等. 基于Markov和CLUE-S模型的浦东新区湿地演变遥感分析与预测[J]. 复旦学报(自然科学版), 2015(4): 431-438. |
[Zhu Chunjiao, Tian Bo, Zhou Yunxuan et al. Wetland change analysis and forecasting in Pudong new area using Markov and CLUE-S model. Journal of Fudan University(Natural Science), 2015(4): 431-438.] | |
[5] |
Yu J, Chen Y, Wu J et al. Cellular automata-based spatial multi-criteria land suitability simulation for irrigated agriculture[J]. International Journal of Geographical Information Science, 2011, 25(1): 131-148.
doi: 10.1080/13658811003785571 |
[6] |
Wu F L.Calibration of stochastic cellular automata: the application to rural-urban land conversions[J]. International Journal of Geographical Information Science, 2002, 16(8): 795-818.
doi: 10.1080/13658810210157769 |
[7] |
Wu F, Webster C.Simulation of land development through the integration of cellular automata and multicriteria evaluation[J]. Environment and Planning B, 1998, 25: 103-126.
doi: 10.1068/b250103 |
[8] |
Clarke K C, Hoppen S, Gaydos L.A self-modifying cellular automaton model of historical urbanization in the San Francisco bay area[J]. Environment Planning, 1997, 24(2): 247-261.
doi: 10.1068/b240247 |
[9] |
Aitkenhead M, Mustard M J, Mcdonald A.Using neural networks to predict spatial structure in ecological systems[J]. Ecological Modelling, 2004, 179(3): 393-403.
doi: 10.1016/j.ecolmodel.2004.05.008 |
[10] |
Wu F.SimLand: A prototype to simulate land conversion through the integrated GIS and CA with AHP-derived transition rules[J]. Internatonal Journal of Geographical Information Science, 1998(12): 63-82.
doi: 10.1080/136588198242012 |
[11] |
Soares B S, Cerqueira G C, Pennachin C L.DINAMICA - a stochastic cellular automata model designed to simulate the landscape dynamics in an Amazonian colonization frontier[J]. Ecological Modelling, 2002, 154(3): 217-235.
doi: 10.1016/S0304-3800(02)00059-5 |
[12] | Mika S, Ratsch G, Weston J.Fisher discriminant analysis with kernels[C]//Neural Networks for Signal Processing IX. NJ 08854:IEEE Signal Processing Scociety workshop, 2002, 9: 41-48. |
[13] |
Clarke K C, Gaydos L J.Loose-coupling a cellular automaton model and GIS: long-term urban growth prediction for San Francisco and Washington/Baltimore[J]. International Journal of Geographical Information Science: IJGIS, 1998, 12(7): 699-714.
doi: 10.1080/136588198241617 pmid: 12294536 |
[14] |
Silva E A, Ahern J, Wileden J.Strategies for landscape ecology: an application using cellular automata models[J]. Progress in Planning, 2008, 70: 133-177.
doi: 10.1016/j.progress.2008.05.002 |
[15] | 廖冰, 张智光. 生态脆弱的经济贫困地区经济林生态经济效率的DEA-Tobit模型研究——以赣南原中央苏区为例[J]. 农林经济管理学报, 2016(2): 179-189. |
[Liao Bing, Zhang Zhiguang.DEA-Tobit model of economics forests ecology economics efficiency in ecologically fragile and poverty stricken regions: A case study of original central soviet areas of southern Jiangxi. Journal of Agro-Forestry Economics and Management, 2016,2: 179-189.] | |
[16] |
Jokar Arsanjani J, Helbich M, Kainz W et al. Integration of logistic regression, Markov chain and cellular automata models to simulate urban expansion[J]. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 2013, 21: 265-275.
doi: 10.1016/j.jag.2011.12.014 |
[17] |
董灵波, 刘兆刚, 李凤日. 大兴安岭盘古林场森林景观的空间分布格局及其关联性[J]. 林业科学, 2015(7): 28-36.
doi: 10.11707/j.1001-7488.20150704 |
[Dong Lingbo, Liu Zhaogang, Li Fengri.Spatial point patterns and associations of forest landscapes in Pangu forest farm in Daxing’an mountains. Scientia Silvae Science, 2015(7): 28-36.]
doi: 10.11707/j.1001-7488.20150704 |
|
[18] |
匡文慧, 张树文, 张养贞, 等. 吉林省东部山区近50年森林景观变化及驱动机制研究[J]. 北京林业大学学报, 2006(3): 38-45.
doi: 10.3321/j.issn:1000-1522.2006.03.007 |
[Kuang Wenhui, Zhang Shuwen, Zhang Yangzhen et al. Changes of forest landscape and its driving mechanism during the last fifty years in the eastern mountain area of Jilin province. Journal of Beijing Forestry University, 2006(3):38-45.]
doi: 10.3321/j.issn:1000-1522.2006.03.007 |
|
[19] | 赣州市国土资源局.赣州市土地利用总规划(2006-2020)[EB/OL].. |
[Ministry of land and resources of Ganzhou. The overall land use plan of Ganzhou in 2006-2010. . The overall land use plan of Ganzhou in 2006-2010. .] | |
[20] |
Jr Pontius R G, Schneider L C. Land-cover change model validation by an ROC method for the Ipswich watershed, Massachusetts, USA[J]. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2001, 85(1-3): 239-248.
doi: 10.1016/S0167-8809(01)00187-6 |
[21] |
Rudel T K, Coomes O T, Moran E et al. Forest transitions: towards a global understanding of land use change[J]. Global Environmental Change-Human and Policy Dimensions, 2005, 15(1): 23-31.
doi: 10.1016/j.gloenvcha.2004.11.001 |
[22] |
李秀彬, 赵宇鸾. 森林转型、农地边际化与生态恢复[J]. 中国人口.资源与环境, 2011(10): 91-95.
doi: 10.3969/j.issn.1002-2104.2011.10.014 |
[Li Xiubin, Zhao Yuluan.Forest transition, agricultural land marginalization and ecological restoration. China Population, Resources and Environment, 2011(10): 91-95.]
doi: 10.3969/j.issn.1002-2104.2011.10.014 |
|
[23] | Pongratz J, Reick C, Raddatz Tet al. A reconstruction of global agricultural areas and land cover for the last millennium[J]. Global Biogeochemical Cycles, 2008, 22, GB30183. doi:10.102912007 |
GB003153. |
[1] | 方远平, 陆莲芯, 毕斗斗, 彭婷. 珠江三角洲港资服务业企业的空间格局及影响因素研究[J]. 地理科学, 2020, 40(9): 1421-1428. |
[2] | 曾冰. 基于NPP/VIIRS夜间灯光数据的湘鄂赣省际交界区县域经济空间格局及影响因素[J]. 地理科学, 2020, 40(6): 900-907. |
[3] | 吴媛媛, 宋玉祥. 中国人口老龄化空间格局演变及其驱动因素[J]. 地理科学, 2020, 40(5): 768-775. |
[4] | 李欣, 方斌, 殷如梦, 许昕, 陈添悦. 村域尺度“三生”功能与生活质量感知空间格局及其关联——以江苏省扬中市为例[J]. 地理科学, 2020, 40(4): 599-607. |
[5] | 蒋自然, 曹卫东, 王成金, 朱华友. 基于势能联系模型的区域潜在经济关系研究[J]. 地理科学, 2020, 40(12): 1967-1977. |
[6] | 王若宇,黄旭,薛德升,刘晔. 2005~2015年中国高校科研人才的时空变化及影响因素分析[J]. 地理科学, 2019, 39(8): 1199-1207. |
[7] | 马仁锋,周小靖,李倩. 长江三角洲地区特色小镇地域类型及其适应性营造路径[J]. 地理科学, 2019, 39(6): 912-919. |
[8] | 王绍博, 罗小龙, 郭建科, 张培刚, 顾宗倪. 高铁网络化下东北地区旅游空间结构动态演变分析[J]. 地理科学, 2019, 39(4): 568-577. |
[9] | 蔡善柱, 陆林. 中国国家级经济技术开发区及其产业空间格局演化——基于地级及以上市面板数据实证研究[J]. 地理科学, 2019, 39(3): 415-423. |
[10] | 侯纯光, 杜德斌, 段德忠, 桂钦昌, 焦美琪. “一带一路”沿线国家或地区人才流动网络结构演化[J]. 地理科学, 2019, 39(11): 1711-1718. |
[11] | 滕堂伟, 覃柳婷, 胡森林. 长三角地区众创空间的地理分布及影响机制[J]. 地理科学, 2018, 38(8): 1266-1272. |
[12] | 王瑞, 蒋天颖, 王帅. 宁波市港口物流企业空间格局及区位选择[J]. 地理科学, 2018, 38(5): 691-698. |
[13] | 黄麟, 祝萍, 肖桐, 曹巍, 巩国丽. 近35年三北防护林体系建设工程的防风固沙效应[J]. 地理科学, 2018, 38(4): 600-609. |
[14] | 李钢, 杨兰, 贺建雄, 刘倩, 陈曦亮, 薛淑艳. 基于POI数据的西安市快递自提点空间格局及空间关系研究——以菜鸟驿站为例[J]. 地理科学, 2018, 38(12): 2024-2030. |
[15] | 于谨凯, 马健秋. 山东半岛城市群经济联系空间格局演变研究[J]. 地理科学, 2018, 38(11): 1875-1882. |
|