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1. chinaXiv:202110.00036 [pdf]

基于 MCR 模型的卡拉麦里地区生态安全格局变化研究

赵晓峰
Subjects: Geosciences >> Geography

随着生产力的发展,人类在开发活动中导致的植被破坏、水源污染、土壤污染等生态环境问 题日益突出,人类活动与自然环境之间的矛盾和保障人类社会的可持续发展已经成为急需解决的 问题。利用最小累积阻力模型(MCR)对 1990—2019 年卡拉麦里地区的生态安全格局变化规律进 行分析,并结合元胞自动机-马尔可夫模型(CA-Markov)对 2025 年本地区的生态安全格局进行预 测。结果表明:(1)将卡拉麦里地区的生态安全格局分为安全区、低安全区及不安全区,安全区的 面积在 2010—2015 年萎缩至 3237.31 km2,主要转化为低安全区及不安全区,这一时期的人类活动 严重影响到了本区的生态环境。(2)2019 年,安全区面积为 6265.91 km2,低安全区及不安全区基本 恢复为自然状态,生态治理工作取得良好效果。(3)预测可知,2025 年卡拉麦里地区景观格局变化 不大,仍以草地、未利用地为主。生态安全区面积 6421.88 km2,低安全区及不安全区面积有继续下 降趋势。(4)在卡山保护区中部的交通路线附近形成了一条带状低安全区,将成为今后保护区生态 监测与保护的重点区域。

submitted time 2021-10-10 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits3339Downloads124 Comment 0

2. chinaXiv:202012.00029 [pdf]

玛纳斯河流域绿洲区耕地扩张的CA-Markov 模型参数敏感性分析

朱磊; 夏鑫鑫; 杨爱民; 靳含
Subjects: Geosciences >> Geography

元胞自动机模型是土地利用变化模拟最有效和常用的方法之一,其模拟精度受元胞大小、时间间隔和邻域结构及大小等参数的影响。以玛纳斯河流域绿洲区耕地为研究对象,基于1975年、1995年、2005年、2010年及2015年土地利用数据构建耕地扩张CA模型,定量分析CA模型的参数敏感性。结果表明:(1)CA模型模拟精度具有时空尺度依赖性,时间间隔越短,精度越高,其中时间间隔为5 a的数量精度、位置精度及Kappa精度分别比时间间隔为20 a的高13.89%、2.63%和8.49%;空间尺度上,元胞大小越小,模拟精度越高,元胞大小为30 m的Kappa系数值(0.8671)高于120 m的模拟结果(0.8259)。(2)邻域结构及大小模拟结果表明,摩尔邻域模拟精度优于冯诺依曼邻域;同等邻域下,邻域大小为7×7模拟精度比3×3邻域模拟精度高,7×7摩尔邻域是模拟耕地的最优选择。(3)耕地模拟结果表明,2020年耕地面积较2015年相比减少149.29 km2,耕地占比已由2015年的67.40%降至66.18%,表现出因增长饱和而逐渐减缓的趋势。此研究可为全面了解元胞自动机模型敏感性提供一定的理论基础。

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1413Downloads866 Comment 0

3. chinaXiv:201911.00018 [pdf]

基于CA-Markov模型的多时间跨度土地利用变化模拟

靳含; 杨爱民; 夏鑫鑫; 朱磊; 张青青
Subjects: Geosciences >> Geography

土地利用/覆被变化(Land Use and Cover Change, LUCC)模拟是LUCC研究的主要内容和重要手段。时间间隔是模拟过程中的重要参数,对模拟结果精度有何影响,有待深入研究。以新疆玛纳斯河流域典型绿洲区四道河子镇为例,基于遥感影像提取1975、1985、1995、2000、2005、2010年和2015年的土地利用数据,分别以20 a、15 a、10 a和5 a为时间间隔构建CA-Markov模型,模拟2015年土地利用结构,定量探讨时间间隔对CA-Markov模型精度的影响。结果表明:1975—2015年,四道河子镇LUCC以耕地和草地为主,期间耕地、建设用地迅速扩张,林地、草地和未利用地大幅减少,水域在1985—2000年呈现小幅增长。耕地的增加和草地及林地的减少是研究区近40 a LUCC最显著的特征。对比模拟结果与实际结果,时间间隔为20 a、15 a、10 a、5 a的TFOM分别为70.35%,69.18%,76.32%和88.00%。基于2005—2010年转移概率的模拟结果更接近于2015年实际结果,适合模拟四道河子镇未来的土地利用变化。土地利用模拟应依据区域LUCC特征确定最佳的时间间隔,提高模拟精度。

submitted time 2019-11-15 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits8101Downloads1418 Comment 0

4. chinaXiv:201810.00181 [pdf]

Evaluating and modeling the spatiotemporal pattern of regional-scale salinized land expansion in highly sensitive shoreline landscape of southeastern Iran

Mohammad, SHAFIEZADEH; Hossein, MORADI; Sima, FAKHERAN
Subjects: Geosciences >> History of Geosciences

Taking an area of about 2.3×104 km2 of southeastern Iran, this study aims to detect and predict regional-scale salt-affected lands. Three sets of Landsat images, each set containing 4 images for 1986, 2000, and 2015 were acquired as the main source of data. Radiometric, atmospheric and cutline blending methods were used to improve the quality of images and help better classify salinized land areas under the support vector machine method. A set of landscape metrics was also employed to detect the spatial pattern of salinized land expansion from 1986 to 2015. Four factors including distance to sea, distance to sea water channels, slope, and elevation were identified as the main contributing factors to land salinization. These factors were then integrated using the multi-criteria evaluation (MCE) procedure to generate land sensitivity map to salinization and also to calibrate the cellular-automata (CA) Markov chain (CA-Markov) model for simulation of salt-affected lands up to 2030, 2040 and 2050. The results of this study showed a dramatic dispersive expansion of salinized land from 7.7 % to 12.7% of the total study area from 1986 to 2015. The majority of areas prone to salinization and the highest sensitivity of land to salinization was found to be in the southeastern parts of the region. The result of the MCE-informed CA-Markov model revealed that 20.3% of the study area is likely to be converted to salinized lands by 2050. The findings of this research provided a view of the magnitude and direction of salinized land expansion in a past-to-future time period which should be considered in future land development strategies.

submitted time 2018-10-29 From cooperative journals:《Journal of Arid Land》 Hits4223Downloads1279 Comment 0

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