基于水资源约束机制的张掖市土地利用/覆盖变化模拟研究

基于水资源约束机制的张掖市土地利用/覆盖变化模拟研究

张华[1]2004年在《基于水资源约束机制的张掖市土地利用/覆盖变化模拟研究》文中指出土地利用/覆盖变化是全球变化的主要原因和响应,也是与可持续发展密切相关的课题。土地利用/覆盖变化模拟是预测未来土地利用/覆盖变化的重要方法。本文将国际上先进的CLUE-S模型应用到位于黑河流域中上游的张掖市,模拟该地区的土地利用/覆盖变化。 国内对干旱区土地利用/覆盖变化模拟的研究尚无先例,且张掖市是我国西北干旱区的重要组成部分,处在我国叁大自然地理区的过渡位置,为环境演化的敏感区和生态脆弱带,土地覆盖的演化过程和机制有其不同于东部地区的特殊规律,所以张掖市土地利用/覆盖变化模拟的研究对干旱区现代环境变化的人为影响研究有着极为重要的理论和实际意义。 本文的模拟时段为2001—2020年。研究区域的总面积为35306km~2。模型采用2000年黑河流域TM图象解译的土地利用图,将其转化为grid格式,每个grid代表面积为1km~2,将土地利用类型合并为:(1)耕地,(2)林地,(3)草地,(4)水域,(5)城镇用地,(6)未利用地。用回归分析的方法,选择了对该地区土地利用/覆盖变化有重要贡献的7种驱动因子:与城市的距离、与河流的距离、与道路的距离、人口密度、海拔、坡度、坡向。用Arcview空间分析的方法建立驱动力文件,用SPSS10.0的logistic regression功能分析每种驱动力的权重(B值),建立logistic方程,并将其输入到模型中。模型将水资源作为约束机制,建立了3种可利用水资源总量的情景假设,即模拟该地区可利用水资源总量分别为18×10~8m~3,26.5×10~8m~3,35×10~8m~3时的土地利用/覆盖变化。 模拟初年6种土地利用类型占总面积的比重分别为,(1)耕地:10.45%;(2)林地:10.07%;(3)草地:32.36%;(4)水域:2.17%;(5)城镇用地:1.05%;(6)未利用地:43.90%。到模拟末年,在叁种情景假设下,各种土地利用类型面积分别变为,(1)耕地:6.47%,8.13%,9.57%;(2)林地:15.70%,23.18%,33.86%:(3)草地:33.47%,36.04%,36.73%;(4)水域:2.17%,3.30%,2.22%;(5)城镇用地:1.05%,1.25%,1.67%;(6)未利用地:41.14%,28.11%,15.96%。 模拟结果显示:(1)在叁种情景假设下,耕地的面积都在减少,耕地面积的减少量与水资源总量呈负相关,即水资源总量越大,耕地面积的减少量就越少。(2)林地面积的增加量非常大,可利用水资源总量越大,林地面积的增加就越多,林地面积与可利用水资源总量呈明显的正相关。(3)草地面积在叁种情景下,也在增加,且水资源总量越大,草地面积增加的越多,增加量没有林地大,但与水资源总量也呈正相关。(4)在叁种情景假设下,水域面积的变化都不明显,情景1下,水域面积没有变化,情景2,情景3下,水域面积有少量增加。(5)城镇用地在情景1下没有变化,情景2下增加了19.5%,情景3下增加了59.19%,看见城镇用地面积与水量也呈正相关。(6)未利用地,由于其他土地利用类型多呈增加趋势,未利用地面积持续减少,且减少量很大,叁种情景下分别为: 6 .28%,35.98%,63.65%。 用ROC方法对模型进行检验,结果显示,各种土地类型的拟和度分别为,耕地:0.792,林地:0.841,草地:0.825,水域:0.798,城镇用地:0.779,未利用地:0.902。拟和度均大于0.75,拟和度较好。

张华, 张勃[2]2004年在《基于水资源约束机制的张掖市土地利用/覆盖变化模拟》文中认为土地利用/覆盖变化是全球变化的主要原因和响应,也是与可持续发展密切相关的课题。土地利用/覆盖变化模拟是预测未来土地利用/覆盖变化的重要方法。本文将国际上先进的CLUE—s模型应用到位于黑河流域中上游的张掖市,模拟该地区的土地利用/覆盖变化。

张华, 张勃, Peter, Verburg[3]2007年在《不同水资源情景下干旱区未来土地利用/覆盖变化模拟——以黑河中上游张掖市为例》文中进行了进一步梳理应用回归分析方法确定对研究区土地利用/覆盖变化有重要贡献的10种驱动因子,用线性规划方法确定模型输入文件中模拟期间每年的各种土地利用类型面积.用ArcView空间分析的方法建立驱动力文件,利用SPSS13.0软件分析每种驱动力的权重(β值),建立Logistic方程,并将其作为模型输入文件.建立可利用水资源总量分别为18.0×108m3,26.5×108m3,35.0×108m3的3种情景假设,应用CLUE-S模型模拟张掖市2001—2020年土地利用/覆盖变化变化.模拟结果显示:1)叁种情景下,耕地的面积都在减少,耕地面积的减少量与可利用水资源总量呈负相关;2)林草地面积在3种情景下均增加,林草地面积的变化与可利用水资源总量呈正相关;3)在3种情景假设下,水域面积的变化都不明显;4)城镇用地面积变化与水量也呈正相关;5)未利用地面积持续减少.

李鸣骥[4]2007年在《西北干旱区内陆河流域城镇化过程与区域生态环境响应关系研究》文中进行了进一步梳理我国西北干旱区属生态脆弱敏感地区,自然环境的演化有其相对独特的客观运行规律。在这种环境响应敏感地区,扰动因子的作用强度加大,会导致环境景观体系发生异变,异变的链式反应会完全或部分的改变区域生态环境。城镇化作为现代人类活动强度最大、方式最先进的文明生活类型,它对西北干旱区绿洲区域生态环境的扰动、影响范围、以及生态环境的响应反应机理、程度等,是当前乃至未来一段时间区域可持续发展中必须关注的焦点问题之一。本文在对国内外城镇化与生态环境的相互作用变化关系、机理、模式及特征等研究综述的基础上,以西北干旱区黑河流域张掖市绿洲区为案例,反溯区域历史时期人类活动与生态环境耦合关系。从交叉学科的角度出发,以地理学研究的相关理论和方法为主轴,辅以生态学、生态经济学、气象学、经济学、城市学等相关学科的理论与技术方法,探究干旱区环境下黑河流域城镇化对区域生态环境的作用机理;重点探讨黑河流域社会经济生态复合系统对城镇化格局和过程的响应关系;揭示干旱区城镇化过程与区域生态环境耦合反馈的内在机制;并对区域城镇化发展与生态环境变迁的耦合关系进行了一定程度的量化研究。主要的研究结论如下:1.历史时期区域人类活动与生态环境变化关系我们认为近3000年的历史时期内,清代乾嘉之前黑河流域的生态环境变化主要驱动力为自然力,气候波动变化是最主要影响因素。人类活动是改变区域地貌景观、水资源利用格局的副作用力。乾嘉之后地区人口剧增,对区域绿洲开发力度加大,人类活动逐渐成为改变区域生态环境的主导力量。历史时期区域城镇发展与区域人类农业开发强度和开发阶段密切相关,随气候波动下的绿洲格局变迁发展变化。2.近38年以来张掖市生态环境变化特征主要表现为:(1)气候变化。张掖市近38年以来气候变化方面表现为气温明显升高;降水量变化不大,冬春两季降水量略有增加;大风与沙尘暴天气近38年来出现明显下降的趋势。张掖市气候变化一定程度上印证了施雅风院士提出的西北地区气候由暖干向暖湿转型的变化。(2)张掖市水资源环境变化。区域水资源供求矛盾日渐突出。黑河分水对区域水资源量的变化影响较大,水资源利用总量下降,水资源需求总量持续上升。工业、生态、生活用水量显着增加。目前随着节水型社会的构建,区域用水结构逐渐发生变化,水资源配置逐渐趋向合理,水资源使用逐渐向用水效率较高产业部门转移。(3)土地利用与土地覆盖变化。土地覆被变化总体表现为质量下降趋势。其中林草地面积20年来持续下降;耕地面积略有增加,空间表现为沿黑河溯源上移较明显;城镇用地面积增加明显,空间上表现为沿河流、道路的轴向延伸,以及向黑河中上游地区的溯源扩张趋势;水域面积20年时间里除肃南县外,其他各县(区)均有不同程度的下降;未利用土地面积总体表现为增加的趋势。3.张掖市城镇化发展表现为:(1)城镇化速度显着加快,但劳动力转移仍存在较多限制性因素。(2)城镇化发展中城镇空间结构受地域绿洲分布空间格局影响明显。空间表现为“团块—轴向”分布特征。与所处绿洲相适宜的城镇普遍规模小,综合性程度高,空间上缺少完善的结构体系和网络联结结构。(3)在运用能值流理论分析区域能值生产与城镇能值消费基础上,认为张掖绿洲对城镇化规模承载的能值流潜力较大,绿洲经济区城镇化的弹性容纳空间可以继续接受约60万左右的农村人口进入城镇。4.张掖市城镇化发展与区域生态环境变化关系方面,城镇化对区域生态环境具有一定程度的干扰与影响,区域生态环境应对这种干扰存在着双向响应性。具体表现为:(1)城镇化与区域气候变化关系。城镇化对张掖市的气候变化在一定程度上起着一些作用。区域城镇化与区域部分气候要素具有或强或弱的正负相关性。存在着基于历史发展必然性上的城镇化与区域气候变化一定程度相关的偶然性结合。从而构成一种短期与长期、微观与宏观的区域系统时空辨证发展特征。即全球气候变暖一定程度上是现代人类活动作用所致,但气候变暖又促进了黑河流域社会经济的活跃,加快了张掖市绿洲城镇化的发展,而城镇化发展到一定程度后又:进一步促进了区域气候一定幅度的变化。(2)城镇化与区域水资源利用关系。城镇化对区域水资源利用变化目前影响程度较低,尚不能引导区域人口、产业结构大幅度的转移,也无力改变当前区域水资源利用格局。通过建立数学模型,我们认为区域城镇化只能作为区域水资源利用格局变化的一种提高水资源利用效率的促进因素,而不能从本质上改变区域产业部门之间的用水结构。随着城镇化和社会经济的进一步发展,城镇化将会成为驱动区域节水型的水资源利用格局的主要作用因子。(3)张掖市城镇化与区域土地利用与土地覆盖变化关系。基于GIS空间分析方法与土地统计资料的数理分析,分别从张掖市宏观区域与中观绿洲经济区两个区域角度考察了1986-2006年张掖市城镇化过程中的土地利用变化对区域生态环境的影响,总体上城镇化对张掖市宏观区域与中观绿洲经济区生态环境质量下降均有一定的作用。但在张掖市宏观区域内,城镇化所起的作用相对较小,对区域生态环境的恶化贡献率只占到生态环境恶化总贡献率的1.34%。而在与人类活动密切相关的绿洲区域,城镇化对区域生态环境质量下降起着重要的驱动作用,城镇化引起的相关土地利用类型转变对绿洲经济区土地覆被环境的恶化贡献率达到48.79%。。

李骞国[5]2015年在《绿洲型城市空间扩展特征、机制、模拟预测及管治研究》文中提出改革开放以来,中国的社会经济发展取得了巨大的成就,尤其是八十年代末、九十年代初户籍制度和土地使用制度的改革,进一步加快了城市人口和城市用地的增长步伐,各地的城市化水平得到了迅速提升,被认为是影响21世纪人类发展的两大主题之一。与此同时,大量农用地丧失、生态环境恶化、水资源遭到破坏、大气污染严重等一系列“城市病”伴随而生,严重影响着我们的生活。当前,中国正处于全面深化改革的攻坚阶段,各行各业更加重视“提质增效”式发展,社会经济已进入“稳增长、调结构”优化升级的新常态。如何做到“在发展中保护、在保护中发展”成为各级政府关心的重要话题。城市空间扩展是城市化在空间上表现最为显着的特征,也是衡量一个地区城市化水平的重要指标。由于绿洲城市具有严重的水土资源限制性、生态环境脆弱性等特点,不合理的空间发展将导致更为严峻城市生态问题。因此,本文以典型的西北干旱半干旱区绿洲城市——张掖市为实证区域,通过对其城市空间扩展过程进行系统化研究,为绿洲城市空间提供科学的发展策略。论文选择张掖城市规划区为研究对象,依照“特征—机制—预测—管治”的研究思路,在梳理国内外研究进展及相关理论的基础上,利用多期遥感影像数据和社会经济统计数据,借助Arcgis、Envi、Sleuth模型、AI CS6等软件平台,综合运用GIS空间分析、网格分析、扇形分析、圈层分析、元胞自动机等研究方法,对近半个世纪以来,张掖城市空间扩展的时空演变特征、城市空间形态与扩展模式、城市空间扩展过程中的土地利用变化进行分析;然后,在综合分析影响张掖城市空间扩展的因素基础上,从“力的相互作用”角度出发,分析了城市空间扩展动力机制作用;最后,基于元胞自动机的SLEUTH模型,设置四种情景预案,对2020、2030年张掖城市空间扩展进行预测,并提出未来城市空间发展的管治策略。论文的主要研究结论如下:(1)城市空间扩展时空演变特征研究。张掖古城修建于西夏,距今已有两千一百多年的历史。此后,城垣形态不断演变,但以方城、十字街的城市轮廓格局为主体。古城内部以钟鼓楼为中心,形成四条主要大街,构成“井”字形式布局,将城区划分为西关、东关、南关、北关四个主要区块。近半个世纪以来,张掖城市用地面积从3.3km2增加到31.12km2,增加了9倍,城市空间扩展速度经历了缓慢扩展—低速扩展—中速扩展—快速扩展—高速扩展的变化过程。对张掖城市空间扩展强度扇形分析和重心转移分析,发现九十年代以前,城市正东、东北、西北方向扩展较快,东南、正南、西南、正西、正北方向扩展较慢,引起城市空间重心向东北方向偏移,且偏移距离较大;九十年代以后,除正南、西南、东南方向扩展较慢之外,其他方向城市扩展均较快,引起城市空间重心先向东北方向、后向西北方向偏移。对张掖城市空间扩展强度圈层分析,发现随着与老城区距离的增加,都经历了一个大致相同的变化趋势。即呈现出“逐级下降”的空间分布特征,在距老城区约7km处达到最小,但在距老城区14-17km处,城市用地扩展强度出现上升。总体上,八十年代以前,由第1、2圈层向第5、6圈层跳跃式向外扩展;八十年代以后,城市用地扩展由内部圈层向外部圈层逐级演变,不同圈层扩展强度差异明显。进一步对其网格分析。发现张掖城市用地扩展经历了零星式缓慢扩展阶段—零星式低速扩展阶段—外延式低速扩展阶段—飞地式中速扩展阶段—外延式快速扩展阶段—组团式高速扩展阶段六个变化过程。(2)城市空间形态演变及扩展模式研究。张掖城市空间形态趋于复杂,城市边界不规则性逐渐增大,城市空间形态的紧凑度指数和分形维数呈相反的变化趋势,紧凑度指数呈下降趋势,分形维数呈上升趋势。“跳跃式”、“填充式”、“外延式”叁种扩展模式并存于张掖城市空间扩展中。其中,1982-2000年扩展模式以外延式为主;2000-2006年扩展模式以填充式为主;2006-2014年扩展模式以外延式和跳跃式为主。(3)城市用地扩展过程中的土地利用变化研究。城市空间扩展主要占用了周边大面积的农用地,其中水浇地占到90%;其次是具有较高生态服务价值的草地、林地;沙地、裸土地等未利用地逐渐被开发为城市建设用地。城市内部居住用地和公共设施用地面积占城市建设用地面积比重增加,工业与仓储用地面积占城市建设用地面积比重下降。其中,居住用地和公共设施用地由老城区集中分布向城区外围扩散,是张掖城市空间发展的“助推器”;工业与仓储用地由早期零散分布于老城区内部向园区集中分布,形成城市新的“增长极”,是引导张掖城市空间发展的“驱动器”。(4)城市空间扩展的影响因素与驱动机制研究。自然地理环境、交通组织条件、社会经济发展、城市发展政策与规划引导四者共同构成了张掖城市空间扩展的主要影响因素。其中,流域地貌条件奠定了城镇发展的总体格局、水资源制约着城镇发展规模;交通道路是城市空间扩展的主要牵引力;城市人口的增加是城市空间扩展的直接动力;经济的快速发展和产业结构的调整是城市空间扩展的主要推动力;区域发展政策、城市总体规划、行政区划调整在城市空间扩展中发挥着“指南针”作用。以上几种影响因素可以归纳为由社会经济推动力、交通牵引力、自然环境约束力、政府调控力四者形成循环往复的动力系统,且不同阶段的主要驱动力不同。(5)基于元胞自动机的SLEUTH模型城市空间扩展模拟预测研究。张掖城市空间未来发展,应该以生态保护预案为主,注重发展紧凑型城市,并对现有城市规划进行调整。北部湿地自然保护区、湖泊、黑河及两岸予以重点保护,禁止城市向北发展;提升城市周边耕地资源保护力度,限制城市向东、向南发展;探索未利用地开发发展模式,引导城市向西跨河去发展;并且积极盘活已有城市用地存量,提高城市土地节约集约利用效率。即形成“东限、西进、南控、北禁、内挖”的城市用地发展方向。(6)城市空间扩展管治策略分析。随着张掖城市空间扩展的不断加剧,导致城市周边大量农用地丧失、城市用地功能空间分布不均衡、城市用地节约集约化程度不高、城市生态环境质量差等问题越演越烈。提出实施“多规合一”制度,引导城市空间合理增长;优化城市空间布局结构,提高城市用地节约集约利用水平;挖掘城市内部用地,促进城市空间形态紧凑化发展;鼓励城市空间向生态保护模式转变,打造“宜居宜游”的生态城市四个方面的管治策略,为科学调控干旱区绿洲城市发展提供依据。

杨斌[6]2016年在《河西走廊城市空间拓展驱动力研究》文中进行了进一步梳理随着中国社会经济的持续发展和相关城市政策的颁布实施,不同规模的城市空间形态发生诸多变化,主要体现在城市外部空间的扩展及内部结构的演化。城市空间形态拓展的实质是城市内外动力作用下的结果,在不同的驱动力作用之下,城市空间扩展呈现不同的方式、速度和形态等,对城市社会、经济等多方面产生不同影响。本文选取五个位于甘肃省河西走廊具有代表性的、目前处在城市空间快速扩展变化过程中的中心城市,对其城市空间扩展时空规律、方式特征、动力机制和综合动力作用进行比较研究,不仅可以明晰其在城市发展过程中所处阶段,而且能从比较中发现共性和特性,预测其发展趋势,以期对今后的河西走廊五个城市空间发展提出有益的对策和建议。首先,本文根据城市空间形态拓展和空间结构演变的背景,对城市空间扩展的相关理论、概念进行综述和辨析,根据国内外的研究成果和趋势,结合对河西走廊五个城市的系统调研认知,确定了本文研究城市空间扩展和驱动力研究的基本框架。同时构建城市空间拓展和结构演变地图图谱,以多时期空间和属性信息揭示河西走廊5市空间形态和空间结构层面变化过程。其次,通过比较分析2004——2014年期间河西走廊城市空间扩展的过程、模式、特征和时空规律,运用定性与定量、归纳与演绎、GIS空间分析技术与统计分析相结合的方法,明确了城市经济、社会、投资、政策、规划等多因子的作用关系和作用力大小,并为空间拓展动力机制的提供因子分析准备。再次,根据城市空间拓展的诸多因子之间的作用关系和作用程度,对河西走廊城市空间扩展的时空轨迹和节点进行分析,结合制度变迁背景下的空间拓展机制,分述产业空间、居住空间和公服空间叁个层面空间拓展机制和共性规律,总结河西走廊城市空间拓展的机制模式。最后,通过对动力综合作用和机制发展变化趋势的分析,探讨河西走廊城市发展过程中城市空间发展主导方向、组织模式、速度态势以及城市空间结构演变,借助理论动力阻力模型和情景变量因子模型的情景预测,提出相应的空间发展策略。

王玉宝[7]2010年在《节水型农业种植结构优化研究》文中提出作物群体用水优化是未来干旱缺水地区节水农业发展的一个重要方向,而以种植业结构的优化提高其自身的节水功能是作物群体用水优化的重要组成部分。针对目前我国农业用水比重大、效率低,而工程节水、化控节水、农艺节水等节水措施成本高、易造成污染或难以大面积推广等问题,依据调查数据、统计数据及试验数据,对节水型农业种植结构优化的原理体系、分区方法、优化方法、评价方法、调控政策等进行了系统研究,以期通过种植结构的优化来提高种植业综合效益尤其是节水效益。论文取得的主要成果如下:(1)建立了节水型农业种植结构优化原理体系。以已有相关理论为基础,建立了包括作物优选原理、农产品需求及资源限制原理,以及作物时空布局原理在内的节水型农业种植结构优化原理体系。作物优选原理以作物热力学阈值和作物适宜性综合指数实现对适宜种植作物类型的优选,解决了区域“种什么?”的问题;农产品需求及资源限制原理决定不同类型作物播种面积的上、下限值,确定了区域“种多少?”的问题;作物时空布局原理决定作物的复种、轮作、连作、间作、套种等,回答了区域“如何布局?”的问题。(2)探索了综合考虑自然与人文因素进行节水型农业种植结构分区的方法。在分析节水型农业种植结构分区影响因子系统的基础上,选取了适宜黑河流域的21个分区指标;采用因子分析从这21个指标中提取了彼此不相关的且能反映原变量绝大部分(93.258%)信息的5个公共因子,其后依据这5个公共因子运用快速聚类分析进行聚类;依据聚类结果,将流域分为山地饲草旱作片、山前粮经雨养灌溉片、东部平原粮经灌溉片、西部平原果蔬灌溉片、中部平原经作灌溉片及荒漠戈壁绿洲经饲灌溉片等6个节水型农业种植结构分区,并拟定了各分区适宜的发展方案。(3)构建了基于混沌粒子群算法的节水型农业种植结构多目标优化模型。该模型以总净产值最大、粮食作物总产量最大、生态效益最大以及水分生产效益最大为4个优化目标,以不同作物的年播种面积为决策变量,以人类和其它产业对种植业的需求,以及耕地资源、种植业可利用灌溉水总量等有限资源为约束条件。应用该模型于黑河干流中游地区,结果表明:多目标混沌粒子群优化算法具有收敛速度快,不易陷入局部极值的优点;该区域采用节水型农业种植结构优化方案后,在播种面积有一定减少的情况下,不仅经济效益、社会效益及生态效益均有所提高,且能消减7%左右的种植业灌溉水量。(4)建立了融入实码加速遗传算法的节水型农业种植结构优化方案投影寻踪评价模型。应用该模型于黑河干流中游地区种植结构调整方案的评价和优选,以资源利用高效性、经济合理性、社会公平性及生态安全性为准则,选取了19项指标,对2006、2020及2030年3个水平年的各4类方案(经济效益型方案、粮食安全型方案、生态效益型方案和节水型方案)共12个优化方案进行评价。结果表明,节水型方案最符合干旱地区水资源匮缺及生态环境脆弱的实际,是3个水平年种植业结构调整的最优方案,评价结果与区域近年来的种植业发展情况相符,并能客观、真实地反映各评价指标的贡献率和方向性。(5)在对农户进行节水型农业种植结构调整意愿调查分析的基础上,探讨了种植结构调整的调控对策。以问卷调查等形式,获取了农户对节水型农业种植结构调整支持率及其影响因素的资料,其后利用Logit模型与Logistic模型对调查结果进行了分析,结果表明:节水型农业种植结构调整支持率的影响因素重要性按从大到小的排序为农户年龄、是否认为调整种植结构有节水意义、进行节水型种植业调整时是否只认为资金限制、是否希望政府参与、农户文化程度、是否认为开发抗旱品种有节水意义,据此提出应建立试验示范机制、宣传培训机制、经济补偿机制、政府导向机制、科技投入机制,以期保证节水型农业种植结构优化调整的顺利实施。

佚名[8]2006年在《社会、经济地理》文中指出F1272006032345长江经济带区域经济差异分析=Regional economic disparityof Yangtze economic zone/刘伟∥长江流域资源与环境.—2006,15(2).—131~135基于SPSS12.0统计分析

王福林[9]2013年在《区域水资源合理配置研究》文中进行了进一步梳理水资源是衡量一个国家综合国力的定性指标,缺水已经成为世界性问题,水危机已严重制约着中国国民经济的进一步发展,基于可持续发展的水资源合理配置已成为一种必然的选择。本论文运用多目标规划分析法、关联度分析法、数理模型分析法、理论分析与实证分析相结合、定性分析与定量分析相结合方法研究基于可持续发展的水资源合理配置。本论文的研究目的在于运用水资源产业理论、经济学理论、水资源配置理论和可持续发展理论相关原理和方法阐述水资源供需分析原理,构建水资源合理配置模型,建立基于EWS系统的复合水资源配置系统,揭示水资源合理配置机理,并运用实证分析验证水资源配置模型和配置机理的合理性和可操作性,提出水资源合理配置的保障措施,寻求解决或缓解越来越严重的区域水资源危机的有效途径,寻找一种新的水资源配置观念和发展模式,以解决制约区域国民经济发展的缺水问题。本论文主要创新点表现在:(1)本论文利用灰色关联度与倍差法从定性和定量两个方面分析一个城市已有水源工程对经济、社会效益的贡献度。本论文建立了水资源合理配置的非线性一逻辑自回归耦合预测模型,提高了城市需水预测精度,探索了一条理论与实践,定量与定性相结合的研究新路。(2)构建区域经济—水资源—社会复合(EWS)系统,全面剖析了经济、社会、水资源系统间及系统内部传动规律,并得出水资源供给充足与否会影响社会、经济发展,并能对水资源系统本身的持续发展产生联动影响的结论。本论文构建的区间多目标非线性水资源合理配置模型,突破了以往对水资源配置研究视角单一的不足。(3)本论文主要运用经济学原理、管理学原理解决水利学科与社会经济发展领域的实际问题。在可持续发展视角下,从社会合理性、经济合理性、生态合理性、效率合理性、开发合理性五个方面构建区域水资源配置评价体系。(4)本论文构建了基于水资源合理配置的区域产业结构动态演化模型,以帮助相关区域形成水资源利用效率高、有优势的主导产业为核心构筑起的各产业相互协调的产业体系,形成“优势互补,专业化分工协作”的产业发展格局。

梁栋栋[10]2012年在《基于动态邻居的土地利用空间变化模拟及生态响应研究》文中研究表明土地利用变化是全球变化的重要构成部分,也是现阶段全球变化研究的热点。土地利用是人类生存的基础,土地是人类一切活动的基础,人类的活动离不开土地提供的物质和空间。20世纪以来,人类对于土地系统的干预在逐渐加强,随着人类自身的发展和物质欲望的提高,人类向土地索取越来越多,人地关系日益紧张,人地矛盾日益突出,自然灾害频发。人类为了自身的可持续发展,就必然要科学、合理利用土地。为了可持续利用土地,人类应该从数量上和空间上来研究土地利用变化的历史,从中得出研究区乃至全球的土地利用变化的特点和规律,然后借助于土地利用变化模型来模拟未来土地利用的数量变化和空间变化,以便于土地利用的科学决策。本文第一章主要是对土地利用和土地利用变化的概念进行了介绍,然后对研究的背景和意义做了说明和探讨,此后本章主要对国内的土地利用变化的研究进展进行了梳理,进而得到本文的研究内容和技术路线。第二章主要是对现阶段土地利用变化已有的理论和方法进行了整理,在此基础上以可持续发展理论、人地关系协调论、土地利用变化的层级理论、土地区位理论和景观生态学理论作为本文研究的理论依据,采用情景设置的方法,用CA作为模拟方法。第叁章主要是研究芜湖市1996-2009年的土地利用时空变化。利用1996年2005年和2009年3个时间段的土地利用现状数据,从土地利用结构变化、土地利用的动态度变化、土地利用的稳定性和土地利用空间格局等几个方面进行分析,研究发现芜湖市地类转换的主要流向是耕地转变为建设用地、水域转变为耕地和建设用地转换为耕地,未利用地动态度变化最大,其次是建设用地;芜湖市土地利用综合程度在研究期内处于发展期,研究期内地类最不稳定是水域;通过有序性研究发现芜湖市土地利用的复杂程度提高,土地利用的有序性在降低;通过研究区的土地利用格局研究发现芜湖市的景观自然度在上升,景观破碎度在加剧。土地利用空间变化模拟是第四章的主要内容。本章首先讨论了基于CA模拟土地利用空间变化中元胞邻居形状对于模拟结果的影响,讨论基于动态邻居的VecGCA进行土地利用空间演化的过程,构建了模拟研究区土地利用空间变化的模型,模型包括目标层、约束层和情景设置层,模拟了2020年芜湖市土地利用空间变化。第五章主要从生态响应的角度对第四章的模拟结果展开研究,借助于生态风险系数从土地生态风险、借助于基于距离的生态系统服务价值从生态系统服务价值两个方面对第四章中设置的两种发展模式下的六种情景进行对比分析;在此基础上提出了研究区未来的土地利用模式和对策建议。第六章对本文重要的研究结果进行了总结,并对本研究中存在的问题和未来需要改进的地方进行了探讨。

参考文献:

[1]. 基于水资源约束机制的张掖市土地利用/覆盖变化模拟研究[D]. 张华. 西北师范大学. 2004

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[5]. 绿洲型城市空间扩展特征、机制、模拟预测及管治研究[D]. 李骞国. 西北师范大学. 2015

[6]. 河西走廊城市空间拓展驱动力研究[D]. 杨斌. 西安建筑科技大学. 2016

[7]. 节水型农业种植结构优化研究[D]. 王玉宝. 西北农林科技大学. 2010

[8]. 社会、经济地理[J]. 佚名. 中国地理与资源文摘. 2006

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[10]. 基于动态邻居的土地利用空间变化模拟及生态响应研究[D]. 梁栋栋. 武汉大学. 2012

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基于水资源约束机制的张掖市土地利用/覆盖变化模拟研究
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