基于系统动力学模型和元胞自动机模型的土地利用情景模型研究-第1篇.docx

    基于系统动力学模型和元胞自动机模型的土地利用情景模型研究-    464 中国科学 D 辑 地球科学 2005, 35 (5): 464~473基于系统动力学模型和元胞自动机模型的土地利用情景模型研究*何春阳 史培军 陈 晋** 潘耀忠 李晓兵 李 京 李月臣 李景刚(北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室 北京师范大学资源学院, 北京 100875)摘要 综合自上而下的系统动力学模型和自下而上的元胞自动机模型, 从宏观用地总量需求和微观土地供给相平衡的角度, 充分利用系统动力学模型在情景模拟和宏观驱动因素反映上的优势与元胞自动机模型在微观土地利用空间格局反映上的优势, 发展了土地利用情景变化动力学LUSD (Land Use Scenarios Dynamics model)模型. 利用该模型对中国北方13省未来20年土地利用变化的情景模拟结果表明, 由于LUSD 模型充分利用了系统动力学模型和元胞自动机模型的特点和优势, 同时考虑了土地利用系统宏观驱动因素复杂性和微观格局演化复杂性的特征, 因而提高了当前土地利用情景模型的可靠性, 这将在一定程度上为理解土地利用系统的复杂驱动行为, 评估脆弱生态区土地系统变化的潜在生态效应提供帮助. 同时, LUSD 模型的情景模拟结果也表明, 农牧交错带地区是中国北方未来20年土地利用变化比较明显的地区, 而耕地和城镇用地则是该区域内变化最为显著的两种用地类型.关键词 系统动力学模型 元胞自动机模型 土地利用 情景模型2004-06-29收稿, 2005-01-24收修改稿* 国家重点基础研究发展规划项目(批准号: G2000018604, G1999043406-03)、北京师范大学青年教师基金(10770001)资助 **联系人, E-mail: chenjin@ 土地利用模型是分析土地利用原因、过程与结果, 认识土地利用系统生态环境效应, 支持土地利用规划和政策的有力工具[1,2]. 选择典型地区, 发展土地利用情景模型, 预测不远将来不同情景下的土地利用时空变化格局, 考察和评估土地系统变化的现实和潜在生态环境影响和反馈过程, 已经被众多的研究者认为是揭示土地利用系统与陆地生态系统之间相互作用机制的有效途径之一[3~10]. 目前, 已经可以见到不少有价值的土地利用情景模型和相关的模拟研究工作[11,12]. 但是, 区域土地利用变化受到不同尺度的自然和人文因素的综合作用, 土地利用变化过程的驱动和约束机制十分复杂, 具有复杂性特征[13]. 如何充分反映土地利用系统变化的宏观驱动因素复杂性和微观格局演化过程复杂性特征, 提高区域土地利用情景模型的可靠性, 仍然是当前区域土地利用情景模型急待解决的问题[14,15]. 比如目前国际上下载文档原格式(PDF原格式，共10页)付费下载464 中国科学 D 辑 地球科学 2005, 35 (5): 464~473基于系统动力学模型和元胞自动机模型的土地利用情景模型研究*何春阳 史培军 陈 晋** 潘耀忠 李晓兵 李 京 李月臣 李景刚(北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室 北京师范大学资源学院, 北京 100875)摘要 综合自上而下的系统动力学模型和自下而上的元胞自动机模型, 从宏观用地总量需求和微观土地供给相平衡的角度, 充分利用系统动力学模型在情景模拟和宏观驱动因素反映上的优势与元胞自动机模型在微观土地利用空间格局反映上的优势, 发展了土地利用情景变化动力学LUSD (Land Use Scenarios Dynamics model)模型. 利用该模型对中国北方13省未来20年土地利用变化的情景模拟结果表明, 由于LUSD 模型充分利用了系统动力学模型和元胞自动机模型的特点和优势, 同时考虑了土地利用系统宏观驱动因素复杂性和微观格局演化复杂性的特征, 因而提高了当前土地利用情景模型的可靠性, 这将在一定程度上为理解土地利用系统的复杂驱动行为, 评估脆弱生态区土地系统变化的潜在生态效应提供帮助. 同时, LUSD 模型的情景模拟结果也表明, 农牧交错带地区是中国北方未来20年土地利用变化比较明显的地区, 而耕地和城镇用地则是该区域内变化最为显著的两种用地类型.关键词 系统动力学模型 元胞自动机模型 土地利用 情景模型2004-06-29收稿, 2005-01-24收修改稿* 国家重点基础研究发展规划项目(批准号: G2000018604, G1999043406-03)、北京师范大学青年教师基金(10770001)资助 **联系人, E-mail: chenjin@ 土地利用模型是分析土地利用原因、过程与结果, 认识土地利用系统生态环境效应, 支持土地利用规划和政策的有力工具[1,2]. 选择典型地区, 发展土地利用情景模型, 预测不远将来不同情景下的土地利用时空变化格局, 考察和评估土地系统变化的现实和潜在生态环境影响和反馈过程, 已经被众多的研究者认为是揭示土地利用系统与陆地生态系统之间相互作用机制的有效途径之一[3~10]. 目前, 已经可以见到不少有价值的土地利用情景模型和相关的模拟研究工作[11,12]. 但是, 区域土地利用变化受到不同尺度的自然和人文因素的综合作用, 土地利用变化过程的驱动和约束机制十分复杂, 具有复杂性特征[13]. 如何充分反映土地利用系统变化的宏观驱动因素复杂性和微观格局演化过程复杂性特征, 提高区域土地利用情景模型的可靠性, 仍然是当前区域土地利用情景模型急待解决的问题[14,15]. 比如目前国际上下载文档原格式(PDF原格式，共10页)付费下载  -全文完-。