论文中文题名: | 泛第三极土地利用变化驱动力与情景模拟 |
姓名: | |
学号: | 18209215078 |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 085700 |
学科名称: | 工学 - 资源与环境 |
学生类型: | 硕士 |
学位级别: | 工程硕士 |
学位年度: | 2021 |
培养单位: | 西安科技大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 土地利用模拟 |
第一导师姓名: | |
第一导师单位: | |
论文提交日期: | 2021-06-14 |
论文答辩日期: | 2021-06-01 |
论文外文题名: | Driving forces of Pan-Third Pole land use change ang scenario simulation |
论文中文关键词: | |
论文外文关键词: | Pan-Third Pole Region ; Driving Forces of Land Use Change ; SD Model ; FLUS Model ; Multi-Scenario Simulation |
论文中文摘要: |
土地利用变化影响众多生态过程,是全球变化的重要组成部分,因此剖析土地利用变化及驱动机制、模拟未来土地利用变化具有现实意义,可以提前知道土地利用未来可能的空间布局情况,为各地区土地资源管理部门制定相关决策时,提供一定的参考依据。本文以泛第三极地区为研究对象,按地理区位将其划分为5个分区,从土地利用变化速率及地类转移方面综合分析1995-2015年土地利用动态变化特征。采用Logistic回归模型分别对5个分区2000年和2015年不同时期内影响土地利用变化的驱动力进行分析,识别关键驱动因子,将其作为泛第三极地区土地利用情景模拟中不同情景设置的主要参数,利用系统动力学模拟预测2030年多情景下的土地利用的需求后,输入FLUS模型中模拟土地利用的空间格局,并进行动态变化分析。主要研究结果如下: (1)泛第三极地区主要用地类型为林地和未利用地,二者面积占比约为65.16 %。5个分区中,中亚地区地类以未利用地和草地为主,二者约占该区域总面积的71.86 %,南亚地区以耕地为主要用地类型,面积约占55.57%,东亚和东南亚地区地类以林地和草地为主,两者约占面积51.57%,西亚和非洲东北部地区的未利用地为主要地类,约占该区域面积的71.90%,东欧和俄罗斯地区以林地为主要地类,面积约占该区总面积的59.09%。耕地、林地、草地和水域的变化趋势在不同分区内存在明显差压,但建设用地均为正增长,未利用地为负增长,且新增建设用地的主要来源为耕地。1995-2015年建设用地面积共增长23.20×104 km2,未利用地面积共减少了52.04×104 km2。建设用地的变化最为活跃,全区的动态度为6.89%,其他用地变化较为缓慢。 (2)在5个分区内,影响耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地的关键驱动因子明显不同,且影响同一地类的关键驱动因子也会因时间变化而发生改变,尤其以夜间灯光对耕地的影响较明显,夜间灯光在2000年对耕地分布并无显著影响,但在2015年夜间灯光均与耕地分布呈显著正相关,可见建设用地主要向耕地扩张。在短时间内,自然因素对土地利用变化的影响较为稳定,社会经济的影响会发生明显变化。人口密度和GDP对土地变化影响较大,侵蚀速率对耕地变化影响较大。对分析结果进行ROC曲线检验的结果表明,建立的Logistic回归模型结果较理想,本文所选用的驱动因子可以较好地对土地利用类型的空间变化进行解释。 (3)2030年在基线情景、发展优先情景和协调发展情景下,土地利用的需求存在明显差异。但5个分区内建设用地因住房需求增长面积逐年增加,而未利用地面积持续下降。建设用地在发展优先情景下增长速度最快,在协调发展情景下增长最慢,且变化最活跃的仍为建设用地。建设用地新增主要依赖于耕地的转入,同时也会侵占大量未利用地。在协调发展情景下,土壤侵蚀状况的改善会提高耕地的粮食产量,在一定程度上缓和耕地与其他地类之间的用地矛盾,甚至可以缓解因经济和人口增长带来的土地需求增加而需要开发未利用地的状况。 |
论文外文摘要: |
Land use change affects many ecological processes and is an important part of global change. Therefore, it is of practical significance to analyze land use change and its driving mechanism and simulate future land use changes. It is possible to know in advance the possible spatial layout of land use in the future, and to make relevant decisions for land resource management departments in various regions even provide a certain reference basis. This paper takes the Pan-Third Pole as the research object, divides them into 5 subregions according to their geographic location, from the start of land use change rate and land type transfer, comprehensively analyzes the features of land use dynamic change from 1995 to 2015. Adopted Logistic regression to discuss the factors affect land use changes in the five regions in 2000 and 2015 in different periods, to identify key driving factors, and use them as the setting of different scenarios in the Pan-Third Pole’ land use scenario simulation. The main parameters, after using the system dynamics simulation to predict the land use demand under different scenarios in 2030, enter the FLUS model to simulate the spatial distribution of land use, and perform dynamic change analysis. The main findings are as follows: (1) The main types of land used in the Pan-Third Pole are forest land and unused land, which account for about 65.16% of the total area. Among the five sub-regions, unused land and grassland are the main land types in Central Asia, which account for about 71.86% of the total area of the region. In South Asia, cultivated land is the main land type, with an area of about 55.57%. In East Asia and Southeast Asia the main land types are woodland and grassland, which account for about 51.57% of the area. The unused land in West Asia and northeastern Africa is the main land type, accounting for about 71.90% of the area, and the forest land is the main land type in Eastern Europe and Russia, the area accounts for about 59.09% of the total area of the district. The change trend of cultivated land, woodland, grassland and water area has obvious differential pressure in different districts, but construction land has a positive growth, unused land has a negative growth, and the main source of new construction land is cultivated land. From 1995 to 2015, the area of construction land increased by 23.20×104 km2, and the area of unused land decreased by 52.04×104 km2. The change of construction land is the most active, the dynamic degree of the whole district is 6.89%, and the change of other land is relatively slow. (2) Within the five sub-regions, the key driving factors affecting cultivated land, woodland, grassland, waters, construction land, and unused land are significantly different, and the key driving factors affecting the same land type will also change due to changes in time, especially night lights. The impact on arable land is obvious. Night lights had no significant on the distribution of arable land in 2000, but in 2015, night lights were significantly positively correlated with the distribution of arable land, which shows that construction land is mainly expanding to arable land. In a short period of time, the nature can affect land use constant comparatively, and the socio-economic impact will change greatly. Population density and GDP can rather affect land changes, and erosion rates have a greater impact on cultivated land changes. The results of ROC test show that the results of the established Logistic regression model are ideal. The selected forces in this paper can better expound land use changes. (3) In 2030, under the baseline scenario, development priority scenario and coordinated development scenario, there are significant differences in land use demand. However, the area of construction land in the five sub-regions has increased year by year due to the increase in housing demand, while the area of unused land has continued to decline. Construction land has the fastest growth rate under the development priority scenario, the slowest growth under the coordinated development scenario, and the most active change is still construction land. The main source of newly added construction land is still cultivated land, and a large amount of unused land is also occupied. Under the coordinated development scenario, the improvement of soil erosion conditions will increase the grain yield of arable land, to a certain extent, alleviate the contradiction between arable land and other land types, and even alleviate the need for increased land demand due to economic and population growth development of unused land conditions. |
参考文献: |
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中图分类号: | F321.1 |
开放日期: | 2021-06-15 |