基于马尔科夫模型的土地利用变化预测以绍兴为例【字数:10462】
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
一、绪论2
(一)研究背景与意义2
(二)国内外研究动态2
(三)研究内容与方法3
二、研究区域概况4
(一)位置与范围4(二)自然条件4
(二)社会经济条件5
三、土地利用分析5
(一)数据来源与数据处理5(二)土地利用结构现状分析6
(三)土地利用变化分析6
四、基于马尔科夫模型的绍兴市土地利用变化模拟预测7
(一)马尔科夫模型的构建7
(二)模型适用性检验8
(三)预测结果与分析10五、结论与建议11(一)结论11
(二)建议11
致谢13参考文献14
基于马尔科夫模型的土地利用变化预测——以浙江省绍兴市为例
引言
一、绪论
(一)研究背景与意义
1.研究背景
土地资源具有十分重要的价值,是人类生存和发展所必要的自然物质基础。近年来,由于土地的不合理利用导致了粮食,生态,环境等各种的问题层出不穷,因此土地利用变化研究成为了当下国内外研究的热点,通过对土地利用变化背后驱动因素的分析,进行土地利用变化的合理预测,以此来指导土地合理科学的规划与利用,保证土地资源的有效利用。土地利用的预测可以通过 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072*
数学模型马尔科夫模型来实现,其能够定量的反映各种不同土地利用类型之间的转移概率及转化状况。这种模型国内外的社会和自然科学领域已经被广泛的应用。
自改革开放以来,我国的经济不断发展,尤其是长江三角洲地区,整体经济水平位处于全国上游,是我国的经济核心区。但经济的的稳步发展的背后,环境和资源的状况却不容乐观,城市化率的逐渐升高和第二产业的不断发展,使得耕地资源不断被占用,土地利用变化明显,土地质量逐渐变差,面临着生态环境问题。浙江省绍兴市位于长三角地区,绍兴市的经济发展也受到了土地资源的限制,本文运用马尔科夫模型对绍兴市的土地利用变化进行预测,以此为绍兴市的土地利用和规划提供依据。
2.研究意义
浙江省绍兴市地处我国东部沿海经济发达区域,社会经济水平均处于在浙江省前列,有较大的资源环境压力,人地矛盾也愈加凸显。马尔科夫土地利用预测模型是评估土地利用情况的有效方法,可依据前期土地利用变化情况做出提前预测未来的土地利用结构变化,可以为绍兴市土地规划和土地资源可持续利用提供参考。通过对绍兴市土地利用变化进行分析,探讨影响其土地利用变化的重要因素,对未来土地利用变化进行预测,有助于绍兴市政府制定相关政策对土地利用的开发、利用、整治和保护作出预先安排,这对绍兴市的土地资源的配置和土地规划的实际意义。
(二)国内外研究动态
1.土地利用变化研究
重视土地利用变化起因于自经济发展背后出现的各种环境生态问题,当时有学者认为全球碳循环的重要因素是是土地利用变化[1]。在1991年, IHDP(国际全球环境变化人文因素计划)和IGBP(国际地圈生物圈计划)建立了特别委员会对来对土地利用变化进行研究,并于1995年提出了以“土地利用/覆被变化”(Land Use/ Cover Change, LUCC)为主题的科研项目,目的在于研究人类的活动是如何影响和改变土地利用的类型,并反向研究土地利用变化对人类社会和环境的带来的影响[2]。近30多年来,在全世界各个国家许多科研工作者的不懈努力下,LUCC研究在实践应用和理论研究方面都取得很大的进展。[3]国际上关于“土地利用/覆被变化”的研究,主要从以下侧重于以下四个方面,(1) LUCC时空特征状况研究;(2) LUCC驱动力与机制研究;(3)LUCC预测模型与土地可持续利用研究;(4)土地信息系统与数据开发的研究[4]
我国的土地利用研究,开启的时间比较晚,是在新中国成立后。最早是由张心一、胡焕庸和任美锷开展的,在1948年,任美锷发表了“中国西南部土地利用研究”在美国的《经济地理杂志》上。[5]进而开启了我过对于土地利用研究的大门,国内学者紧紧跟随国际研究的步伐,也开展了许多有关土地利用变化研究的工作[6]。1996年,陈百明等学者于建立了中国的土地资源和利用的分类体系[7]。同年,李秀彬学者对国际上LUCC研究动向进行了介绍和分析[8]。现在已经有很多学者比较成熟的运用3S技术进行土地利用变化的分析。徐新良、庄大方等学者,运用GIS、RS及GPS技术,同时运用空间抽样模型的理论对黑龙江省土地利用状况进行了分析研究 [9]。胥颜玲、刘康等学者,运用GIS和RS技术对秦岭地区19822002年的土地利用/覆盖变化进行了分析[10]。
2.马尔科夫模型
俄国数学家马尔科夫在1906年提出马尔科夫模型,它能比较好解释和处理事物在时间序列上的演变过程,其被广泛的应用在各个领域。严伟等学者,应用马尔科夫模型在房地产营销系统中实现了定量预测[11]。张汉熊等学者,运用马尔科夫链模型来预测南山区的旱情。在土地利用变化领域,马尔科夫模型也被广泛使用。陈瑞琴学者,利用青岛市1995年、1998年和2000年的遥感影像为信息源,基于马尔科夫模型预测青岛市未来土地利用的演变趋势[13]。牛星等学者运用马尔科夫理论,利用扬州市19962004年间的土地利用变更数据,预测扬州市2010年及2020年的土地利用结构 [14]。吴艳艳学者,运用MarkovCA复合模型模拟与预测了武汉市未来的土地利用变化[14]。何丹等学者结合马尔科夫、Logistic和CA模型三个模型,对京津冀的土地利用现状进行了分析,并预测该未来的土地利用时空变化[16]。
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