多尺度土地利用变化

1、基于基于CLUE-SCLUE-S模型的罗玉沟流域模型的罗玉沟流域多尺度土地利用变化模拟多尺度土地利用变化模拟资源科学第34卷 第4期 2012年4月CLUE-S模型的应用研究人研究人研究内容研究内容国外Overmars等运用模型模拟了归纳法和演绎法两种方法下的菲律宾卡格扬河流域的土地利用格局Castella J.C 等结合Agent-based models模 型 与CLUE-S模型模拟越南山区土地利用格局变化国内张永明模拟科尔沁沙地及其周围地区的土地利用变化邓祥征动态模拟了太仆寺旗土地利用空间格局变化并进行情景模拟盛晟等将CLUE-S模型和分区赋值法相结合，模拟了南京市土地利用变化情况吴健生

2、等基于简化的CLUE-S模型框架进行了阳泉市郊区土地利用情景预测张学儒等以CLUE-S模型进行了唐山海岸带土地利用格局的动态模拟，验证了模型在海岸带地区的适用性CLUE-S模型是适用于较小尺度的区域土地利用变化空间格局动态研究的模型研究目的研究目的： 罗玉沟小流域作为黄土高原水土流失的典型代表，生态环境脆弱，近年来关于罗玉沟小流域生态环境变化方面的研究报告较多，但关于该流域LUCC时空动态模拟方面的研究却很少。迫切需要进行罗玉沟流域LUCC时空动态模拟，探讨土地利用的可持续性，为罗玉沟流域及其他类似生境流域的未来土地利用规划提供有益参考。 CLUE-S模型具有很强的时空动态模拟的能力，从土地利

3、用需求、区位特征、土地利用转换顺序以及区域限制等方面入手，分析土地利用在时间和空间两个维度上的变化规律。CLUE-S模型特点研究思路 本文拟以罗玉沟流域为研究区，在模型允许的前提下，构建5个空间尺度，以2001年为基期，对研究区2008年的土地利用格局进行模拟预测，研究CLUE-S模型在小流域的适用性，探索模型在小流域的最佳模拟尺度，为该流域未来土地利用格局规划提供科学依据。研究方法土地需求CLUE-S模型空间特征4个输入模块土地利用类型转移规则限制区域空间分配模块没有设置限制因素土地利用类型转移参数土地利用转移矩阵马尔柯夫链理论建立CLUE-S外部模型Logistic回归建模ROC方法检验多

4、次迭代实现研究流程数据初步处理CLUE-S模型计算模拟结果与Kappa验证未来情景模拟结论遥感影像解译根据DEM数据都得到6类驱动力变量数据海拔、坡度、坡向、地标凹凸特征、起伏度、地表粗糙度限制区域土地利用类型转移规则土地需求空间特征空间分配自然增长经济发展生态保护数据源主要数据： 2001年ETM+影像和2008年SPOT影像遥感解译结果 1:5万地形图土地利用类型：耕地、园地、林地、草地、居民用地、水域、未利用地共 7个类型（参考国家土地利用分类标准（GB/T 21010-2007）结果与分析1. Logistic逐步回归结果与分析 仅75m空间尺度下耕地的ROC值最低，为0.696，其他

5、回归的ROC值均在0.7以上，最高值为50m尺度下水域的ROC值，达到了0.966。说明所选取的驱动力因子具有较好的解释能力，满足模型的回归要求结果与分析2.模拟结果与Kappa验证结果与分析 各尺度下研究区的总Kappa值都很高，最低值为125m空间尺度下的89.38%，远大于0.7，即模型在流域内的栅格分配正确度很高，说明CLUE-S模型在罗玉沟流域的适用性很好。结果与分析3.罗玉沟流域未来情景模拟结论 在不同尺度下运用CLUE-S模型模拟预测了流域2008年的土地利用分布格局，以Kappa指数进行验证，并模拟了3种情景下的流域2020年土地利用情况。结果表明：1 CLUE-S模型在罗玉沟流域的适用性很好，说明模型在小流域尺度依然适用。模型在流域的最佳模拟尺度为50m基于3种情景模拟发现，土地利用变化主要发生在大于15的坡地上，在 开发利用过程中应适当采取生态保护与水土流失防治措施，防止造成流域 生境的破坏。土地利用变化的动态模型 系统动力学模型 Markov 模型 Agent模型 CLUE-S模型 元胞