基于MCCA模型的苏州市生态系统服务权衡协同时空特征与多情景模拟 被引量：1

1

作者 冯怡然 吴殿鸣 《中国城市林业》 2025年第4期51-60,共10页

【目的】探究市域空间生态系统服务权衡协同关系的时空特征,有效提升生态系统服务效益。【方法】利用Landsat TM/ETM、DTM和POP等多源数据,采用权衡协同度模型(ESTD)探究1995—2020年生态系统服务权衡协同关系时空特征,借助MCCA模型进... 【目的】探究市域空间生态系统服务权衡协同关系的时空特征,有效提升生态系统服务效益。【方法】利用Landsat TM/ETM、DTM和POP等多源数据,采用权衡协同度模型(ESTD)探究1995—2020年生态系统服务权衡协同关系时空特征,借助MCCA模型进行多情景模拟。【结果】1)ESV总量呈“W”型趋势,仅调节服务价值持续增长,空间呈“四周高、中间低”格局;2)各服务类型间以协同关系为主,但强度逐渐减弱;空间聚集特征显著,强权衡协同关系集中于苏州东南部和阳澄湖周边,弱权衡协同关系集中于城市中心建成区和水域地区;3)2035年生态发展情景下ESV增量、协同关系数量最多,ESTD极值最高,为苏州市最佳发展情景。【结论】市域空间需限制用地扩张、合理划定城市开发边界、严守耕地底线并强化生态修复,最大程度促进生态、经济和农业协同发展。 展开更多

关键词 生态系统服务价值 权衡协同 多情景模拟 mcca模型 苏州市

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基于MCCA土地利用情景模拟的太行山区生态系统服务价值时空演变及预测 被引量：6

2

作者 胡丰 陈瑶 +1 位作者 张长春 胡国浩 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期5912-5923,共12页

生态系统服务价值(ESV)是关乎区域生态福祉的重要指标,把握其演变规律可为区域生态文明建设和可持续发展提供参考.以华北地区重要的生态安全屏障太行山区为例,基于2000~2020年土地利用数据,使用土地利用转移矩阵、改进的当量因子法和MCC... 生态系统服务价值(ESV)是关乎区域生态福祉的重要指标,把握其演变规律可为区域生态文明建设和可持续发展提供参考.以华北地区重要的生态安全屏障太行山区为例,基于2000~2020年土地利用数据,使用土地利用转移矩阵、改进的当量因子法和MCCA模型,揭示太行山区土地利用和ESV变化特征,开展2035年ESV多情景模拟.结果表明:①2000~2020年,太行山区土地利用类型以耕地、林地和草地为主,耕地和草地面积显著下降,林地和建设用地面积稳定上升;土地利用转移规模2.06×10^(4) km^(2),耕地和草地向外转移强度较高.②太行山区生态系统服务功能以调节服务为主,ESV整体呈稳定上涨趋势,2000~2020年增加1.51×10^(10)元;ESV空间分布不均且极化现象明显,高值区集聚在北部和中南部高海拔地区,低值区多位于东西两侧地势平缓的山麓平原及中部台地.③2035年,太行山区自然增长、城市发展和生态旅游这3种情景ESV相较于2020年分别增加5.37×10^(9)元、4.34×10^(9)元和7.64×10^(9)元,主要由耕地和草地向林地转移引起;自然增长情景ESV空间转换强度较高,城市发展情景耕地ESV损失严重,生态旅游情景ESV提升明显.研究结果可为太行山区生态系统健康管理和可持续发展建设提供科学参考. 展开更多

关键词 生态系统服务价值(ESV) 情景模拟 mcca模型 土地利用 太行山区

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多情景模拟下福州市土地利用变化对生态系统服务价值的影响 被引量：2

3

作者 刘凡可 肖桂荣 《国土与自然资源研究》 2025年第3期26-30,共5页

本文以福州市为研究区,基于四期土地利用数据和生态系统服务价值评估模型,设定耕地保护、城市发展、生态保护和自然发展4种情景,运用MCCA模型模拟出2035年不同情景下土地利用变化对福州市生态系统服务价值的影响。结果表明,建设用地显... 本文以福州市为研究区,基于四期土地利用数据和生态系统服务价值评估模型,设定耕地保护、城市发展、生态保护和自然发展4种情景,运用MCCA模型模拟出2035年不同情景下土地利用变化对福州市生态系统服务价值的影响。结果表明,建设用地显著增加会导致耕地、林地和草地总量降低,造成ESV降低。生态保护情景放缓了建设用地扩展速率,林地资源的恢复使其ESV出现了上涨,是最符合福州市未来国土空间规划的土地利用优化最优情景。林地和水域是影响生态质量最显著的两种地类,未来规划过程中应加大对林地和水域的保护与治理。研究结果可为福州市土地利用格局完善和生态环境质量提高提供参考依据。 展开更多

关键词 土地利用模拟 mcca模型 多情景 生态系统服务价值 福州市

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基于MCCA的上海市土地利用结构变化预测及分析 被引量：4

4

作者 朱北宇 周侗 《国土与自然资源研究》 2022年第3期33-35,共3页

城市土地利用结构的模拟预测,能够有效推测城市各类用地的增减趋势,支持城市的区域规划及政策制定。本文基于四期土地利用数据,结合社会经济与环境数据,运用MCCA模型预测了上海市2025年和2035年土地利用结构变化与分布情况。结果表明,... 城市土地利用结构的模拟预测,能够有效推测城市各类用地的增减趋势,支持城市的区域规划及政策制定。本文基于四期土地利用数据,结合社会经济与环境数据,运用MCCA模型预测了上海市2025年和2035年土地利用结构变化与分布情况。结果表明,建设用地未来将沿着“南—北”与“东南—西北”两条轴线向外扩张,建设用地的增加将会导致耕地总量降低,造成上海市土地利用多样性的持续下降。参照预测结果,本文从严守耕地红线,完善城市功能布局以及提高生态环境质量等三方面提出建议,以期实现上海市土地利用结构的优化。 展开更多

关键词 土地利用 mcca模型 模拟预测

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基于MCCA的多情景土地利用演变及其ESV变化研究——以龙岩市为例 被引量：4

5

作者 李楚瑜 徐伟铭 +2 位作者 王开家 杨慧 邵尔辉 《贵州大学学报（自然科学版）》 2023年第5期114-124,共11页

为了探究多情景下土地利用演变与生态系统服务价值(ecosystem service value,ESV)的特征及两者间的差异性,以龙岩市为例,基于2005、2010、2015和2020年的4期土地利用数据,运用混合元胞自动机(mixed-cell cellular automata,MCCA)模型模... 为了探究多情景下土地利用演变与生态系统服务价值(ecosystem service value,ESV)的特征及两者间的差异性,以龙岩市为例,基于2005、2010、2015和2020年的4期土地利用数据,运用混合元胞自动机(mixed-cell cellular automata,MCCA)模型模拟2035年龙岩市土地利用格局,并采用当量因子法计算分析了历年以来和未来情景下ESV。结果显示:2005—2020年龙岩市林地和耕地面积总体上呈下降趋势,分别减少了10590.33 hm^(2)、4183.63 hm^(2),水域面积小幅度上升,建设用地面积增长迅速;龙岩市ESV在2005—2020年整体上呈现出下降态势,累计减少4.15亿元;在城市发展和耕地保护情景下,2035年龙岩市ESV较2020年分别损失了6.52亿元和4.30亿元;而生态保护情景下,ESV预测为927.43亿元,较2020年上升了0.67亿元,这是由于水域面积的增加使ESV得到了有效提高。因此,生态保护情景是符合未来发展趋势的理想土地利用空间格局。 展开更多

关键词 土地利用演变 mcca模型 ESV 龙岩市

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多情景下喀斯特山区土地利用对碳储量的影响 被引量：2

6

作者 周玉琴 赵筱青 +6 位作者 冉玉菊 徐逸飞 普军伟 叶显民 汪小宝 王越男 瞿国寻 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期205-216,共12页

喀斯特地区生态系统脆弱,对气候变化响应敏感,碳汇潜力巨大。其生态治理对土地利用格局的改变,使生态系统碳储量的变化显著,对陆地生态系统碳循环和区域生态安全具有深远影响。该研究以滇东南典型喀斯特地区文山壮族苗族自治州为例,运用... 喀斯特地区生态系统脆弱,对气候变化响应敏感,碳汇潜力巨大。其生态治理对土地利用格局的改变,使生态系统碳储量的变化显著,对陆地生态系统碳循环和区域生态安全具有深远影响。该研究以滇东南典型喀斯特地区文山壮族苗族自治州为例,运用InVEST模型和混合元胞自动机(MCCA)模型,预测了自然发展、耕地保护以及生态保护3种情景下2035年碳储量的分布状况,并采用全局Moran’s I指数以及敏感性指数,分别研究碳储量的时空演变规律和土地利用变化对碳储量的影响。结果表明:(1)文山州土地利用以耕地、林地、草地为主,占研究区总面积的90%以上。地类转换集中在林地、草地、耕地以及建设用地之间。(2)研究区整体碳储量较高,但随着土地利用方式变化,造成固碳效果和潜力均出现一定程度的降低。2000-2020年,碳储量共减少了0.66 Tg。Moran’s I指数均通过90%的置信度,表明碳储量在空间上呈现出空间集聚效应。(3)2035年,在自然发展、耕地保护以及生态保护3种情景下的碳储量分别为192.40、192.00、193.13 Tg。3种情景下,碳储量分别变化了0.11、-0.29、0.84 Tg。根据敏感性指数发现碳储量对土地利用变化敏感,林地变化是造成碳储量变化的主要原因。相比可知在生态保护的情景下,区域碳汇能力较强。建议研究区科学提高林地面积和优化现有用地的空间格局,控制建设用地等措施提升碳储量。 展开更多

关键词 土地利用变化 碳储量 mcca模型 情景模拟 滇东南喀斯特地区

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多情景模拟下柯柯牙绿化工程区碳储量变化特征 被引量：1

7

作者 霍艳玲 王让会 +1 位作者 刘春伟 周丽敏 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第9期50-54,73,共6页

本文以柯柯牙绿化工程区为研究对象,耦合MCCA-InVEST模型对多土地利用情景下碳储量特征状况进行分析。研究结果表明:①MCCA模型模拟精度较好,适宜未来土地模拟;②除2050年现状发展情景外,未来不同年度3种发展情景碳储量均表现为增加趋势... 本文以柯柯牙绿化工程区为研究对象,耦合MCCA-InVEST模型对多土地利用情景下碳储量特征状况进行分析。研究结果表明:①MCCA模型模拟精度较好,适宜未来土地模拟;②除2050年现状发展情景外,未来不同年度3种发展情景碳储量均表现为增加趋势,且生态优先情景增长幅度最大。本文对区域生态安全及“双碳”目标下土地利用效率的提升具有重要意义。 展开更多

关键词 柯柯牙绿化工程区 情景模拟 mcca-InVEST模型 碳储量

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河湟谷地生态系统服务价值时空演变研究

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作者 王泽佳 雷浩川 +3 位作者 汪奕舟 盛海彦 刘丹 唐嫚 《青海大学学报》 2024年第6期83-91,共9页

土地利用类型是影响生态系统服务价值(ESV)的关键因素,分析土地利用变化对ESV的响应程度,可以为生态脆弱区的生态环境保护与可持续发展提供科学依据。以河湟谷地为例,基于2000—2015年土地利用数据,采用混合元胞自动机(MCCA)模型和改进... 土地利用类型是影响生态系统服务价值(ESV)的关键因素,分析土地利用变化对ESV的响应程度,可以为生态脆弱区的生态环境保护与可持续发展提供科学依据。以河湟谷地为例,基于2000—2015年土地利用数据,采用混合元胞自动机(MCCA)模型和改进的当量因子法,分析2000—2035年土地利用变化和ESV的时空变化特征。结果表明:(1)2000—2035年期间土地利用类型以耕地、草地和林地为主,耕地和草地面积总体呈下降趋势,建设用地面积总体呈上升趋势。(2)2000—2015年,河湟谷地的ESV在时间上呈先上升后下降再上升的演变趋势,在空间上呈异质性分布格局,中高值区主要聚集在草地和林地地区,低值区主要聚集在城市中心及其周边地区。(3)预测2035年河湟谷地自然趋势和生态保护两种情景的ESV较2015年均呈上升趋势,而经济发展情景的ESV则稍有下降。研究结果可为河湟谷地及类似区域的生态环境保护与可持续发展提供科学参考。 展开更多

关键词 生态系统服务价值 混合元胞自动机模型 情景模拟 河湟谷地

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关中平原城市群土地利用结构多情景优化和生态系统服务价值预测 被引量：10

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作者 祁育汀 张平 +3 位作者 刘雷 马雪楠 王欢 赵娟 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2507-2517,共11页

经济快速发展导致关中平原城市群的土地利用发生重大变化,导致区域的生态系统服务价值(ESV)发生改变。本研究基于关中平原城市群土地利用数据和驱动数据,使用系统动力学(SD)模型耦合混合元胞(MCCA)模型,预测了自然发展、经济发展、生态... 经济快速发展导致关中平原城市群的土地利用发生重大变化,导致区域的生态系统服务价值(ESV)发生改变。本研究基于关中平原城市群土地利用数据和驱动数据,使用系统动力学(SD)模型耦合混合元胞(MCCA)模型,预测了自然发展、经济发展、生态保护与耕地保护情景下2040年土地利用单元内ESV细微的时空变化,揭示ESV对社会经济演变的响应,并采用敏感性指数研究土地利用变化对ESV的影响。结果表明:2000—2020年间,研究区土地利用转变主要是耕地、林地和草地之间的转换以及耕地转向建设用地。由于林地和水域的面积增多,ESV在此期间小幅上升。2040年,与生态保护情景相比,经济发展情景的林地占比减少1.8%,建设用地增加1.3%。2020—2040年间,经济发展情景下,ESV在中部和东部呈下降趋势,但在耕地保护情景下呈上升趋势,其中,水文调节和气候调节对ESV的贡献最大;ESV总量除生态保护情景以外均呈下降趋势。生态保护情景下,土地利用变化发生对ESV有积极影响,而其他情景下,ESV对土地利用变化则有负面响应,其中,经济发展情景下的负面影响最大。研究结果可为多情景土地利用模拟和ESV预测提供新方法,对城市群国土空间布局优化、土地资源规划管理和可持续发展路径策略具有重要的科学和实践意义。 展开更多

关键词 关中平原城市群 系统动力学-混合元胞模型 土地利用变化 生态系统服务价值

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基于多模型的黑河中游甘临高地区土地利用情景模拟 被引量：10

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作者 蒋小芳 段翰晨 +2 位作者 廖杰 宋翔 薛娴 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期178-188,共11页

混合元胞自动机(Mixed-cell cellular automata,MCCA)模型改进了传统的元胞自动机(Cellular automata,CA)模型,基于现实复杂土地结构引入混合元胞,实现了从定性、静态模拟到定量、动态模拟的跨越。本文首先探究MCCA模型在黑河中游甘临... 混合元胞自动机(Mixed-cell cellular automata,MCCA)模型改进了传统的元胞自动机(Cellular automata,CA)模型,基于现实复杂土地结构引入混合元胞,实现了从定性、静态模拟到定量、动态模拟的跨越。本文首先探究MCCA模型在黑河中游甘临高地区(甘州区、临泽县和高台县)的适用性;之后分别采用多目标线性规划(Multiple-objective programming,MOP)模型、普通线性回归模型预测得到2035年可持续发展(Sustainable development,SUD)情景、基本发展(Basic development,BAD)情景中不同地类面积数值,然后将面积输入MCCA模型中进行不同情景的土地利用空间结构可视化,并开展对比研究。结果表明:各项精度评价指标均表明MCCA模型的模拟精度较高,Kappa系数、混合元胞质量系数(Mixed-cell figure of merit,mcFoM)和平均相对熵(Relative entropy,RE)分别为0.886、0.261和0.508,优于基于纯净元胞的斑块生成土地利用变化模拟(Patch-generating land use simulation model,PLUS)模型,因此MCCA模型适用于研究区土地利用结构模拟。2035年SUD情景中林地范围明显高于BAD情景,生态效益较BAD情景增速快,建设用地和耕地适度扩张,综合效益增速较快。该结果表明耦合MOP和MCCA模型模拟的土地利用优化配置方案能够更好地协调经济与环境的关系,既有利于经济快速发展,又能保护生态环境和维持社会稳定。 展开更多

关键词 黑河中游 土地利用变化 情景模拟 混合元胞自动机模型 多目标线性规划模型

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基于优化地理模拟的长沙市城镇开发边界划定 被引量：2

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作者 张考 黄春华 +2 位作者 王志远 伍随意 丁志鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第24期10461-10471,共11页

城镇开发边界划定方法的合理性、科学性研究对未来国家国土空间优化发展具有重要意义。然而目前国内城镇开发边界划定方法的研究缺乏对建设用地驱动因子的模拟和探讨。通过1990—2018年四期土地利用数据,利用土地利用转移矩阵、地理探测... 城镇开发边界划定方法的合理性、科学性研究对未来国家国土空间优化发展具有重要意义。然而目前国内城镇开发边界划定方法的研究缺乏对建设用地驱动因子的模拟和探讨。通过1990—2018年四期土地利用数据,利用土地利用转移矩阵、地理探测器,深入探讨长沙市建设用地变化的成因,并从建设用地驱动机制视角下优化混合元胞自动机模型(mixed-cell cellular automata,MCCA),预测多情景下的长沙市2030年的土地利用结构变化,最终结合城镇用地适宜性评价划定多情景下的城镇开发边界。结果表明:①优化后的地理模拟比未优化的模拟结果相比,Kappa系数提高了1.44%,总体精度提高了3.00%,相对熵降低了1.11%;②长沙市刚性城镇开发边界面积为7028.20 km^(2),占全域土地总量的59.31%,主要分布在长沙市中心城区;③常规情景和一体化情景下长沙市2030年弹性城镇开发边界面积分别为1021.23 km^(2)和1158.60 km^(2),且其边界差异主要分布在长沙县。基于建设用地驱动机制优化后的模拟将有助于真实的预测未来土地利用变化,为城镇开发边界的科学划定与土地决策提供技术支撑。 展开更多

关键词 城镇开发边界 地理探测器 混合元胞自动机(mcca)模型 用地变化 驱动机制 情景模拟 用地适宜性评价 长沙市

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