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时间:2017-12-31
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1、政策影响下土地利用空间布局变化模拟研究 摘要:目前,对土地利用在空间布局方面的研究已经成为新兴热点,而对于政策影响下的土地利用空间布局变化模拟研究与分析的成果尚只存少数。因此,本文在对研究区进行土地利用现状于结构和空间布局两方面的分析的基础上,根据研究区当前面临的主要土地利用变化相关政策进行需求变化研究,通过合理选择土地利用分类,运用逻辑回归分析及ROC曲线等方法进行反复的驱动因子筛选,最终选出最适用于研究区特点的因子,并通过CLUE-S模型对土地利用变化政策在空间布局上的影响做出合理模拟。结果显
2、示,采用确切符合研究区特点的参数设置,灵活多变地选用驱动因子可以有效地帮助实现运用CLUE-S模型同时模拟出“建设用地上山”、“建设用地为耕地腾挪土地”、“建设用地沿河沿路发展”、“重点产业用地扩张”等多项土地利用政策在空间上的布局,其结果对土地利用变化研究、土地利用规划工作等具有一定意义。关键词:政策驱动;空间布局;土地利用变化;CLUE-S模型;空间布局变化模拟中图分类号:U412.1+4文献标识码:A文章编号:1006-4311(2013)17-0296-04100引言随着政策的变化,土地利用
3、空间布局呈现出新的形式,如何对其进行模拟,是当前土地资源管理学中的研究热点之一。长久以来,我国土地利用配置研究及部分土地利用规划项目都多偏重于对土地利用数量结构的预测、安排和优化,较为忽略土地利用结构在空间上的协调与规律,规划以数量结构为主,注重土地利用规模、比例,而忽视了整体空间布局及区域上的统筹,尤其是在研究政策驱动对土地利用空间布局变化的影响方面更为匮乏。因此,本文通过对CLUE-S模型、ArcGIS等软件工具的应用,结合对未来年份研究区域将会对土地利用变化趋势产生影响的政策,模拟研究区未来年
4、份的土地利用变化情况。1CLUE-S模型CLUE-S模型分为需求分析和需求分配两部分。需求分析部分在统计的层面上为所有土地利用类型计算面积变化;而在需求分配部分将研究区不同地类的需求面积转化成空间上的土地利用变化。模型中,对于每一个栅格像元i都要针对每一种土地利用类型u根据公式1计算总概率(TPROPi,u),模型根据总概率进行土地利用变化判断。TPROPi,u=Pi,u+ELASu+ITERu(公式1)10其中,Pi,u是指对于土地利用类型u而言地块i的适宜性;ELASu是指土地利用类型u的变化弹
5、性;ITERu是指土地利用类型u的循环变量,标示着这一地类的相对竞争力,对于所有土地利用类型而言,当已分配面积小于需求面积时循环变量的值就会升高,反之当已分配面积过多时循环变量的值就会降低。2研究区分析研究区选取的是县域土地,包括县城所在地,主要涉及到四个乡镇的部分地区,总面积为17523.05公顷。根据2009年全国二次调查数据,其中农用地为14892.12公顷,建设用地为1763.03公顷,其他土地为867.90公顷,分别占总面积的84.99%、10.06%及4.95%。研究区位于中国西南部地区
6、,属高原地带,地势起伏较为明显。地形可大致分为西部、中部、东部三个地区,其特点分别为:西部地区海拔高,坡度大,覆盖地类多为林地,含有少部分园地及零星散布的旱地、水浇地、村庄与自然保留地;中部地区地势平坦,多为建设用地和水浇地,其中建制镇靠近公路、主河道,而水浇地中散落分布着村庄与其他农用地;东部地区多为缓坡,相较西部地势较为平缓,覆盖地类多为旱地。3土地利用变化模拟实验10为保证实验结果可以与土地利用总体规划进行有效衔接,实验过程中的土地利用分类方法均选用“土地规划用途分类”。根据规划分类中的三级类
7、分类,研究区涉及到的共有23种,但CLUE-S模型中最多可以同时模拟12种地类,因此对每个地类逐一分析空间布局特点、未来用地需求,将空间布局联系紧密、未来土地利用需求方向一致的地类归为一类,使有特别用地需求、空间布局特点无法与某一地类合理融合的地类单独成类,最终形成8个地类,即水田水浇地、旱地、园地、林地、建制镇、村庄、自然保留地和其他不变土地。分类完成的8种土地利用类型用地空间布局见图1。除了地类的选择之外,对模拟结果影响最多的为驱动因子的选择。表1中列出了在研究区范围内较为适用的区位因素及其对应
8、的文件编号。对所有地类的驱动因子选取方案及其对应的方程分类能力百分比、ROC曲线下面积值进行汇总,详见表2。从表2中可以看出,各地类的方程分类能力、ROC曲线下面积值均高于70%和0.7。7个可变地类当中,2个地类的ROC值高于0.9,4个地类的ROC值高于0.8,整体解释能力较强。将回归结果作为输入参数在CLUE-S模型中参与计算。回归结果在CLUE-S模型中的应用可以帮助判断不同土地利用类型的区位适宜性。根据所选择的驱动因子,准备以下文件,将它们作为主要参数输入到
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