土地利用動態(tài)模擬系統集成與實現.pdf

1、土地是人類賴以生存的命脈，土地利用/土地覆被變化（LUCC）是研究當前全球環(huán)境變化與可持續(xù)發(fā)展的重要內容。LUCC研究包括現狀、驅動機制、效應、模型模擬與土地可持續(xù)利用研究。LUCC模型模擬在定量分析的基礎上通過對土地利用變化與各種社會、經濟、技術及自然環(huán)境等影響因子之間相互作用的分析，探索土地利用時空演變的機制，并對未來土地利用變化進行預測是LUCC研究的核心內容之一。 目前，用于LUCC模擬研究的模型主要有系統動力學模型、元

2、胞自動機模型、多智能體模型以及CLUE-S模型。其中，CLUE-S模型是一種動態(tài)的土地利用時空變化模擬模型，它具有很強的動態(tài)時空變化模擬能力，可以有效探索未來不同尺度下土地利用時空演變規(guī)律。 目前，針對CLUE-S模型開展的研究主要有兩類，一類是直接使用該模型對具體區(qū)域進行空間變化模擬，另一類則是在分析具體區(qū)域特點的情況下，對模型進行相應的改進。已有的這些研究中，盡管對CLUE-S模型進行了一定的改進，但模型構成及其應用方式仍然

3、相同，即CLUE-S模型及其改進模型都由相互獨立松散的模塊構成，這種獨立松散的模塊構建方式導致模型模擬效率低下，步驟繁瑣，出錯幾率高。為了解決模型結構松散所帶來的問題，本文提出將模型的非空間模塊、空間模塊、地圖管理模塊實現無縫集成，構建一個高效、操作簡便實用的集成系統。系統采用部分模塊底層開發(fā)與GIS二次開發(fā)結合方式，運用灰色馬爾科夫鏈預測模型、多元線性回歸模型、趨勢線分析等算法實現非空間模塊的構建；運用Newton-Raphason迭

4、代算法以及非參數法分析分別實現了Logistic回歸分析以及ROC曲線精度檢驗；運用ArcEngine組件庫相關接口實現模擬結果圖顯示以及驅動因子生成。最后，以張家界市永定區(qū)作為實驗區(qū)，將回歸系數以及曲線檢驗結果與SPSS中Logistic回歸分析以及ROC曲線檢驗對比，回歸系數、曲線分布形狀以及面積完全一致；最終模擬結果與Arcgis中顯示模擬圖完全一致。 研究結果表明，該集成系統模擬效率更高，操作更加簡單方便，可以有效對未來