土地系统动态模拟

1 土地系统动态模拟方法述评 1

1.1　基于经验统计的方法 2

1.1.1　模型框架 3

1.1.2　回归分析 3

1.1.3　转换规则 4

1.1.4　动态模拟 5

1.1.5　模型检验 5

1.2　基于多智能主体分析的方法 6

1.2.1　ABM概念 7

1.2.2　ABM适用范围 7

1.2.3 ABM应用 9

1.2.4　问题与展望 10

1.3　基于栅格邻域关系分析的方法 11

1.3.1　元胞自动机构成 12

1.3.2　元胞自动机模型特点 15

1.3.3　元胞自动机模型应用 15

1.4　土地系统动态模拟方法简评 16

2　土地系统动态模拟系统 19

2.1　DLS原理 19

2.1.1 基本概念 20

2.1.2　基本原理 20

2.2 DLS框架 22

2.2.1 DLS特点 23

2.2.2 DLS框架 23

2.2.3 DLS适用范围 24

2.3 DLS功能模块 25

2.3.1　用地结构变化情景分析 25

2.3.2　用地类型分布驱动分析 26

2.3.3　用地结构变化空间分配 27

3 区域用地结构变化模拟与情景分析 31

3.1　基于CGE模型的用地结构变化模拟 31

3.1.1 区域用地结构变化CGE模型框架 32

3.1.2　区域用地结构变化CGE模型构成 36

3.1.3 区域用地结构变化CGE模型模块 39

3.2　基于系统动力学的用地结构变化分析 42

3.2.1 区域用地结构变化SD模型原理 43

3.2.2　区域用地结构变化SD模型表达 52

3.2.3　区域用地结构变化情景设计 59

4　栅格尺度用地类型分布与供需平衡 61

4.1　栅格尺度用地类型分布约束 61

4.1.1　栅格尺度用地类型分布驱动线性模型 62

4.1.2　栅格尺度用地类型分布驱动非线性模型 65

4.2　栅格尺度土地供需平衡 69

4.2.1　土地供需平衡的概念 70

4.2.2　栅格尺度土地供需平衡 71

4.2.3　土地供需平衡过程 74

4.2.4　结果检验 76

5 DLS安装与使用 78

5.1 DLS开发简史 78

5.1.1　缘起 78

5.1.2　发展 80

5.1.3　完善 82

5.1.4　集成 83

5.2 DLS安装与配置 84

5.2.1 DLS安装 84

5.2.2 DLS运行环境 84

5.3 DLS输入参数制备 86

5.3.1　模拟条件设定 87

5.3.2　空间统计分析 88

5.3.3　驱动因子数据 90

5.3.4　用地需求情景数据 91

5.3.5　限制区域编码 92

5.3.6　用地类型二值型数据 92

5.4 DLS运行及结果输出 93

5.4.1 DLS运行 93

5.4.2　结果输出 94

6　太仆寺旗土地系统动态模拟 95

6.1　太仆寺旗土地系统变化背景 95

6.1.1 区位条件 95

6.1.2 气候条件 96

6.1.3　地貌条件 99

6.1.4　土壤条件 100

6.1.5　水文条件 101

6.1.6　植被分布 101

6.1.7 自然灾害 101

6.2　太仆寺旗用地结构变化情景预测 102

6.2.1　基本假设 102

6.2.2　模型设定 102

6.3　太仆寺旗土地系统动态模拟 105

6.3.1　情景设计 105

6.3.2　参数估计 106

6.3.3　模拟结果 108

6.4　太仆寺旗土地系统动态模拟精度验证 109

6.4.1　基于历史数据的检验 110

6.4.2　灵敏度验证 110

6.5　太仆寺旗土地系统格局演替模拟 113

6.5.1　关键技术 113

6.5.2　数据制备 113

6.5.3　驱动机理 122

6.5.4　转换规则 129

6.5.5　模拟结果 129

6.5.6　情景分析 129

7 中国土地生产力动态变化情景预测 132

7.1　土地生产力估算模型 132

7.1.1　基本原理 132

7.1.2　主要参数 134

7.1.3　功能模块 135

7.1.4　操作步骤 140

7.2　全国土地生产力估算及验证 142

7.2.1　数据及处理 142

7.2.2　结果与分析 146

7.3　土地生产力动态变化情景模拟 155

7.3.1　耕地利用变化模拟 156

7.3.2　耕地利用变化对土地生产力的影响预测 156

8　结论与展望 162

8.1　主要结论 162

8.2　研究展望 165

参考文献 167

附录 177

致谢 191