论文部分内容阅读
区域土地利用是一个较为复杂的过程,建立土地利用变化模型是深入了解土地利用变化的成因、过程和未来发展趋势的重要手段。民勤绿洲作为中国两大沙漠之间的唯一一片绿洲,生态环境十分脆弱,近年来,不合理的土地利用方式使生态环境进一步恶化,对民勤绿洲的生态安全和可持续发展构成了严重的威胁。基于此本研究选取了民勤绿洲为研究区,在土地利用变化模拟研究中使用CLUE-S模型模拟土地利用变化,以1986年、2000年、2006年和2014年四期土地利用数据为基础,在分析过去民勤绿洲土地利用动态演变的基础上,对民勤绿洲2015-2030年土地利用空间格局进行模拟,研究结果表明:(1)从数量结构变化来看,1986-2014年民勤绿洲耕地、草地和居民用地面积增加,林地和未利用地面积减少。1986-2014年民勤绿洲各土地利用类型斑块形状指数相差不大,表明各土地利用类型在斑块形状指数上未发生大的变化,但由于受人类活动的影响,相比其它土地利用类型,耕地和居民用地聚集程度增加。(2)在CLUE-S模型的非空间分析模块中,构建了基于权重理论的灰色组合模型对未来土地需求进行预测,从平均误差看基于权重理论的灰色组合模型的预测误差为1.17%,低于灰色预测模型的误差1.187%和DGM离散灰色模型的误差1.86%;从验证结果来看权重组合模型后验差值比C和最小误差频率P分别为0.1051和1,预测精度较高。结果显示,基于权重组合模型能够很好地应用在土地利用需求测算分析中。(3)本研究选取 100m、200m、250m、300m、400m、500m,六种空间尺度对各土地利用类型和驱动因子进行Logistic回归分析,发现当尺度为250m时民勤绿洲各土地利用类型的ROC值最大,说明250m的空间尺度最适合用二元回归分析解释各土地利用类型的空间分布。(4)在250m最优尺度下,通过权重组合模型对2015-2030年民勤绿洲土地需求进行估算,首先在CLUE-S模型中对2006年和2014年土地利用空间格局进行模拟,根据2006年和2014年的实际土地利用数据对模拟的结果进行验证,其中kappa指数达到了 86.25%和56%,各土地利用类型的ROC值均大于0.5,证明应用CLUE-S模型模拟民勤绿洲的土地利用空间格局具有较高的精度。(5)设置三种不同的情景假设:保持现有的土地利用发展趋势不变、保持耕地面积不变、退耕还林还草。在这三种情景假设下对民勤绿洲2015-2030年土地利用空间格局进行模拟。三种情景假设下生态环境均逐渐恢复,按现有的发展趋势和退耕还林还草情景这两种情景假设下,生态环境恢复的程度大;在保持耕地面积不变的情景,下生态环境恢复不是很明显。