基于CA-Markov模型的土地利用空间布局模拟与优化研究——以南京市溧水区为例开题报告

 2023-02-19 20:43:18

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

课题意义:土地的可持续利用是社会可持续发展的根本问题之一,土地利用的结构和空间布局的优化配置是土地可持续利用的重要途径,近年来土地利用矛盾日益加剧,土地利用覆盖变化研究成为近年来研究的热点和核心问题之一。当前我国土地利用总体规划到今年(2020)已经到期,对土地利用结构和空间布局的优化研究可以归纳过去一定区域内土地利用的特征,预测出未来土地利用的趋势,对改进土地利用结构和布局具有理论意义和现实意义,对土地利用总体规划合理调整和实施起到一定的参考作用。

国内外研究概况:

土地利用相关理论研究:土地利用是人们依据土地资源特殊的生产力、承载力和特定的经济效益目的对土地进行的开发、利用、保护和整治等行为。学者对于土地利用理论方面的研究内容繁多,最早出现的相关理论是由经济地理学和农业地理学的创始人冯·杜能(j.h.vonthunen)提出的农业地租理论,表明区位的变化受到作物的相对价格的变化的影响,但是它是一种静态理论,并没有明确的揭示出土地利用变化的机制[1]。1960年出现的行为地理学提倡把人的价值观、意识和能动性等因素纳入城市土地利用的研究范畴,用代替市场的城市社会系统作为土地利用区位决策的场所,这主要是考察人的行为决策和认知对土地利用的影响[2]。随着人类社会的发展,特别是第二次世界大战结束后,世界各国经济迅速发展,人口加速增长,人们对于农产品的需求迅速上升,人地矛盾开始显现,人地关系理论能够更容易处理土地利用优化的相关问题,也先后出现了环境决定论和可持续发展理论。具体到土地利用上,可持续发展理论为人口、技术及资源的利用变化产生的土地利用变化方面的研究切实提供了很好的指导[3]。

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2. 研究的基本内容和问题

通过分析研究区土地利用类型的发展变化趋势,总结各用地类型在区域发展过程中的动态变化特征及空间分布差异,进一步探索土地利用变化的影响因素,通过设定耕地保护优先、经济优先及生态优先不同情景模拟未来土地利用格局,并对预测后格局进行优化,进而为区域生态保护、土地利用规划以及可持续发展提供决策依据

研究内容;(1) 土地利用类型动态变化研究对溧水区 1999、2009、2019 年三期遥感影像进行解译,得到1999年-2019 年土地利用现状数据。通过对比,分析土地利用类型面积变化;利用土地利用程度综合指数计算模型,分析土地利用程度变化;构建土地利用转移矩阵,从数量、空间上分析土地利用类型转移情况。

(2) 土地利用结构情景模拟

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3. 研究的方法与方案

研究方法:ca-markov模型

技术路线:

4. 研究创新点

CA-Markov 模型以土地利用转移概率矩阵与土地利用变化适宜性图集为基础,预测未来土地利用的变化趋势,该模型综合了 CA 模型模拟复杂系统空间变化的能力和 Markov 模型长期预测的优势,既提高了土地利用类型转化的预测精度,又可以有效地模拟土地利用格局空间变化,克服了传统土地演变模拟模型存在的不足,大大提高了科学性和实用性。研究尺度侧重于中尺度的流域和城市辽河中下游流域符合该尺度,研究内容集中于模型指标选取对预测精度的影响和未来土地利用趋势对区域生态环境的影响等方面,而其平原地区平坦的地貌也为了资料数据收集的准确性增加了保障。

5. 研究计划与进展

2020年2月1日-2020年3月,查找数据及之前的准备工作包括:研究区概况(地理位置、自然环境、社会经济)以及2019年数字高程模型、1999年、2009年的tm/etm、2019年遥感影像及农用地分等定级更新评价结果。另外还有溧水区的统计年鉴、2019年社会经济统计数据、溧水区土地利用总体规划、道路交通图、行政区划图及溧水区人民政府网作为参考

2020年3月1日-2020年3月15日,数据的预处理(遥感影像的矫正、裁剪、多光谱选取组合、遥感影像解译以及其他据的整理)

2020年3月16号-2020年3月31日进行土地利用变化研究分析

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