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基于PLUS-SD耦合模型的黑河流域中游甘临高 地区土地利用研究

蒋小芳

摘要:土地利用/覆被变化(Land Use and Cover Change,LUCC)是全球环境变化的重要组成部分。数量-空间耦 合模型因能有效模拟土地利用斑块数量及其在空间上的快速变化,成为近年来土地利用研究的主要手段。本研究 首先对比斑块生成土地利用变化模拟模型(Patch-Generating Land Use Simulation Model,PLUS)、未来土地利用模型 (Future Land Use Simulation Model,FLUS)和小尺度土地利用变化及其空间效益模型(Conversion of Land Use and Its Effects at Small Regional Extent,CLUE-S)模拟2015年黑河流域中游甘临高地区(张掖市甘州区、临泽县和高台县)土 地利用结构,筛选出最适合研究区的空间模拟模型;然后将其与系统动力学模型(System Dynamics,SD)进行耦合, 形成数量-空间耦合模型;最后利用耦合模型预测2030年研究区在经济发展(Economic Development,ED)、生态保 护(Ecological Protection,EP)和协调发展(Harmonious Development,HD)情景下的土地利用结构,并进行对比评价。 研究结果表明:(1)在同一像元尺度下,PLUS模型的质量系数(Figure of Merit,FoM)高于FLUS和CLUE-S模型,且3 个模型的数量Kappa系数(Kno)和位置Kappa系数(Klocation)从高至低为:PLUS、CLUE-S和FLUS模型,说明PLUS模型 在本研究区的空间拟合效果最优;(2)PLUS-SD耦合模型预测的不同情景表明,ED情景中建设用地和耕地迅速扩 张但森林覆盖率较低,EP情景中的森林覆盖率明显提高,但经济发展水平偏低,HD情景中城市化水平提高的同时 生态环境呈良性发展。本研究验证了PLUS-SD耦合模型的显著优势,凸显了PLUS模型有效的土地利用空间模拟 能力与SD模型强大的数据处理功能。该结果可为土地规划政策的制定提供参考。

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[V1] 2022-09-26 17:32:27 ChinaXiv:202209.00157V1 下载全文
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