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基于优化GeoCA模型的土壤侵蚀时空变化模拟--以福建省长汀县为例

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地理科学进展 2012年第7期31卷 911-920页

作者：林晨周生路吴绍华中国科学院南京地理与湖泊研究所院南京210008 南京大学地理与海洋科学学院南京210093

土壤侵蚀动态监测是侵蚀研究体系中的重要内容,目前研究主要集中在强度评价以及趋势预测两方面,其中,地理元胞自动机(Geo-CellularAutomata,GeoCA)是最常用的土壤侵蚀趋势模拟模型,但是现有研究主要基于邻域计算规则,强度模型的数学意义... 详细信息

土壤侵蚀动态监测是侵蚀研究体系中的重要内容,目前研究主要集中在强度评价以及趋势预测两方面,其中,地理元胞自动机(Geo-CellularAutomata,GeoCA)是最常用的土壤侵蚀趋势模拟模型,但是现有研究主要基于邻域计算规则,强度模型的数学意义,而忽视了元胞自身发生变化的可能性,不能完全体现土壤侵蚀演变的复杂性,这些问题不仅降低了模拟的精度,而且使得趋势预测与侵蚀评价两者间的融合性降低,不利于完整的研究体系形成。本研究认为土壤侵蚀时空变化趋势是其自身侵蚀状态、自然条件以及邻域转换规则共同作用决定,从而设计元胞侵蚀强度指数算法、元胞侵蚀强度函数以及元胞邻域转换函数,对传统GeoCA进行了优化,并在GIS与遥感技术支撑下,以福建省长汀县为研究区,设计了上述算法的整合模型,对福建省长汀县30年来土壤侵蚀时空演替过程进行了测算与分析。研究结果显示:长汀县土壤侵蚀最严重的地区主要分布在以河田镇为中心的汀中地区,20世纪90年代以来,土壤侵蚀治理工作成效显著,改善趋势明显加快,至2000年以后有所放缓。预计至2020年,土壤侵蚀区的比重将从1990年的约40%下降至约20%。通过比较,整合算法的精度达到72.7%,高于单纯的侵蚀强度评价算法以及传统GeoCA模型,证明优化GeoCA不仅是进行土壤侵蚀时空演变模拟研究的有效手段,更为土壤侵蚀这一复杂地理系统的元胞表述规则研究进一步深入提供了思路。

关键词：土壤侵蚀地理元胞自动机优化时空演变长汀县

近十年长三角地区陆地净第一性生产力时空变化

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长江流域资源与环境 2012年第10期21卷 1216-1222页

作者：戴靓周生路吴绍华林晨南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210093 中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008

陆地净第一性生产力(NPP)是陆地生态系统的一项重要指示性指标,与碳循环过程和全球气候变化密切相关,不仅已成为地学研究的热点问题,更受到各国政府的高度重视。长三角地区是我国经济最发达、最具综合竞争力的地区之一,该地区的陆地生... 详细信息

陆地净第一性生产力(NPP)是陆地生态系统的一项重要指示性指标,与碳循环过程和全球气候变化密切相关,不仅已成为地学研究的热点问题,更受到各国政府的高度重视。长三角地区是我国经济最发达、最具综合竞争力的地区之一,该地区的陆地生态系统同时承受着自然因素及高强度人为活动的双重影响。因此,利用CASA模型,在RS和GIS技术支撑下,探讨近十年来长三角地区陆地NPP的时空演变规律及控制因子,以期为进一步开展高强度人为活动对陆地系统碳循环过程的影响研究提供基础参数。主要结论如下:(1)在时间上呈下降趋势:近十年长三角地区陆地NPP呈现3a周期式波动下降;(2)在空间上分异规律明显:陆地NPP分布为浙江>江苏>上海,呈现南北高中间低的凹槽状;(3)控制NPP的自然要素是NDVI和太阳辐射,而城市化是NPP变化的主要社会经济要素。

关键词：长三角地区碳循环 NPP CASA模型遥感

基于遥感评价城市扩张对耕地质量等级结构及产能的影响

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农业工程学报 2017年第13期33卷 264-269,F0004页

作者：陈东湘周生路吴绍华南京大学金陵学院南京210089 南京大学地理与海洋科学学院南京210023

快速的城市化过程占用大量的优质耕地资源,引发耕地质量下降和产能损失已成为中国耕地保护面临的重要问题。该文利用遥感影像和耕地质量等级数据评价了近30 a来江苏城市扩展对耕地质量和产能的综合影响。研究发现江苏的城市扩张迅速,因... 详细信息

快速的城市化过程占用大量的优质耕地资源,引发耕地质量下降和产能损失已成为中国耕地保护面临的重要问题。该文利用遥感影像和耕地质量等级数据评价了近30 a来江苏城市扩展对耕地质量和产能的综合影响。研究发现江苏的城市扩张迅速,因城市建设引起的耕地损失约占耕地总量的7%。其中被占用耕地中以优质耕地为主,一、二、三等级耕地约占60%。从质量等级结构上来看,耕地质量结构有恶化的趋势,表现在一、二、三等优质耕地比例下降1.5%,而四、五、六、七等劣质耕地同比例上升。耕地数量和质量的同步降低引起生产能力下降14%。城市占用农地对耕地质量和生产能力的综合影响应该给予足够的重视。

关键词：遥感耕地质量土地利用城市扩张生产能力

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土壤砷含量高光谱估算模型研究

光谱学与光谱分析 2011年第1期31卷 173-176页

作者：郑光辉周生路吴绍华南京大学地理与海洋科学学院江苏南京2100932 南京信息工程大学遥感学院江苏南京210044

以实验室内测取的土壤反射光谱为研究对象,利用PLSR方法建立反射光谱与土壤As含量之间的模型,通过交叉验证、估算检验建模精度,探讨利用反射光谱估算土壤As含量的可行性。通过比较不同光谱预处理方法、不同光谱分辨率和不同OM含量条件... 详细信息

以实验室内测取的土壤反射光谱为研究对象,利用PLSR方法建立反射光谱与土壤As含量之间的模型,通过交叉验证、估算检验建模精度,探讨利用反射光谱估算土壤As含量的可行性。通过比较不同光谱预处理方法、不同光谱分辨率和不同OM含量条件下建模、验证和估算结果。表明,MSC方法可以有效去除散射的影响而取得较好的结果(估算R2=0.711,RPD=1.827,RMSEP=1.613),不同光谱分辨率结果均较优(估算0.678

关键词：反射光谱砷土壤污染 PLSR

城乡结合部土地资源城镇化的空间驱动模式分析

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农业工程学报 2013年第16期29卷 220-228页

作者：吴巍周生路魏也华昌亭南京大学地理与海洋科学学院南京210093 犹他大学地理系盐湖城84112

城乡结合部是城市化最为敏感、迅速的特殊地域实体,区域内土地快速城镇化导致耕地资源大量流失,尖锐的土地利用矛盾引发生态环境质量大幅下降,已成为社会各届关注的热点。该文以南京市郊江宁区为例,基于1999年、2010年的2期影像及其他数... 详细信息

城乡结合部是城市化最为敏感、迅速的特殊地域实体,区域内土地快速城镇化导致耕地资源大量流失,尖锐的土地利用矛盾引发生态环境质量大幅下降,已成为社会各届关注的热点。该文以南京市郊江宁区为例,基于1999年、2010年的2期影像及其他数据,利用Logistic回归模型和地理加权逻辑回归(GWLR,geographically weighted logistic regression)模型,将邻近变量、邻域变量和政策变量3类因素在空间上予以整合,从全局、局域2个尺度探索城乡结合部土地资源城镇化的驱动模式。结果表明:Logistic模型与GWLR模型分别可解释研究区历史时期51%、64%的土地城镇化过程,后者在局部参数估计方面存在优势,各项评价参数都较优,更能够适用于研究区土地城镇化的模拟预测与机理探究;邻近变量中的距开发区、城市中心、次要干道的远近,邻域变量中城镇用地密度以及政策变量中土地交易样点密度是研究区城市扩展的重要解释变量,充分表征了城乡结合部的开发区建设热潮、已城市化地区的集聚效应与边缘式扩展模式,以及土地市场、内部交通网络对城市增长的引导与促进作用;借助GIS工具,GWLR模型能够可视化各驱动因素的空间非平稳性特征,可用来更直观、深刻地探究各变量对研究区土地城镇化的空间驱动模式,这也为耕地资源的保护提供新的视角。总体而言,以土地出让行为及开发区建设为代表的政府主导力量,是研究区土地城镇化的核心动力,这一定程度反应了中国城市郊区化的普遍特征,可为类似城乡结合部的土地管理工作提供有益借鉴。

关键词：土地利用扩张模型城乡结合部城镇化 Logistic模型地理加权逻辑回归模型

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土地评价学 1

丛书名：土地科学丛书

2006年

作者：周生路等

本书全面系统地介绍了土地评价的基本理论、方法原理、支持技术及土评价的应用。全书共4篇22章。本书可作为高校土地资源管理、资源环境城乡规划与管理、自然地理、经济地理、城市规划、环境科学等专业本科生和研究生的教学用书，也可... 详细信息

ISBN: (纸本)7564105194

本书全面系统地介绍了土地评价的基本理论、方法原理、支持技术及土评价的应用。全书共4篇22章。本书可作为高校土地资源管理、资源环境城乡规划与管理、自然地理、经济地理、城市规划、环境科学等专业本科生和研究生的教学用书，也可供国土资源、经济管理、农村、环境保……

关键词：土地评价

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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城市精明增长与土地利用研究进展

城市问题 2012年第12期 30-36页

作者：曹伟周生路吴绍华重庆市国土资源和房屋勘测规划院(国土资源部土地利用重点实验室重庆研究中心) 南京大学地理与海洋科学学院

针对当前我国土地资源面临的严峻形势,在总结国内外城市精明增长与土地利用研究的基础上,从城市精明增长的背景、城市精明增长的内涵、城市精明增长的实施效果三个方面对城市精明增长研究概况进行了论述,从精明土地利用与规划、精明土... 详细信息

针对当前我国土地资源面临的严峻形势,在总结国内外城市精明增长与土地利用研究的基础上,从城市精明增长的背景、城市精明增长的内涵、城市精明增长的实施效果三个方面对城市精明增长研究概况进行了论述,从精明土地利用与规划、精明土地集约利用、精明土地优化配置、精明土地利用策略四个方面对精明土地利用研究概况进行了分析,并简要讨论了当前研究的不足和下一步研究的方向。

关键词：城市精明增长土地利用研究进展

30年来东南红壤丘陵区土壤侵蚀度时空演变研究——以长汀县为例

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地理科学 2011年第10期31卷 1235-1241页

作者：林晨周生路吴绍华南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210093 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏南京210008

土壤侵蚀动态监测是侵蚀研究体系中的重要内容,当前国内大部分研究直接引用国外监测模型,不仅在因子选取以及模型通用性上存在不足,而且对区域土壤的潜在性侵蚀危险考虑不够。因此,研究提出土壤侵蚀度的概念,作为区域土壤实际侵蚀强度... 详细信息

土壤侵蚀动态监测是侵蚀研究体系中的重要内容,当前国内大部分研究直接引用国外监测模型,不仅在因子选取以及模型通用性上存在不足,而且对区域土壤的潜在性侵蚀危险考虑不够。因此,研究提出土壤侵蚀度的概念,作为区域土壤实际侵蚀强度与潜在侵蚀危险的综合表征,并基于人地关系系统,通过多指标的量化与建模进行土壤侵蚀度测算,从而分析福建省长汀县土壤侵蚀时空演变规律。结果表明,长汀县土壤侵蚀分布存在集中连片的特点,汀中地区的侵蚀度最高,并向周边逐渐衰减。同时,侵蚀度在变化方向上虽然存在不确定性,但总体侵蚀状况近30a来得到了明显的改善,安全区的比重从1975年的3.87%增长至2006年的56.38%,相比而言,极度侵蚀危险区的比重仅从1975年的12.3%,减少至2006年的6.66%,改善幅度较其他等级土壤有所差距,这与区域在立地条件、经济发展水平以及政策导向上的差异密切相关。研究结果说明选取侵蚀影响因子具有一定的适宜性,也证明土壤侵蚀度可以有效表征土壤侵蚀时空演变趋势。

关键词：土壤侵蚀人地系统侵蚀度时空变化长汀县

道路交通网络与城市土地利用时空耦合关系——以南京市为例

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长江流域资源与环境 2014年第1期23卷 18-25页

作者：李京涛周生路吴绍华南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210046

城市的扩张与道路交通的发展是相辅相成的。道路建设造成了城市景观的破碎化，使城市景观呈现不同的空间格局和空间异质性特征，并且这种空间异质性随着时间的变化而发生改变。在RS和GIS技术的支持下，利用1989、1999和2008年的Landsat... 详细信息

城市的扩张与道路交通的发展是相辅相成的。道路建设造成了城市景观的破碎化，使城市景观呈现不同的空间格局和空间异质性特征，并且这种空间异质性随着时间的变化而发生改变。在RS和GIS技术的支持下，利用1989、1999和2008年的Landsat TM／ETM＋数据，以南京市为例对道路交通网络与城市土地利用之间关系进行了不同层次和尺度的空间分析。结果表明：1989～2008年近20a来，南京市城市空间形态扩展迅速，建设用地面积从1989年的100．3km2增加到2008年的684．7km2；在不同时期，南京市城市化过程表现出不同的道路交通网络结构和城市空间扩展模式；由道路交通建设造成的局部区域的景观破碎度在一定程度上能够反映周边区域的土地利用强度；土地利用强度和由道路交通建设造成的景观破碎度均表现出显著的空间自相关性，随时间推移，这种特征愈加明显，并且二者在表征城市空间拓展方面具有较高的耦合度；受其他辐射中心的作用，交通干线周边地区土地利用强度并未表现出距离指数衰减效应。

关键词：道路交通网络城市土地利用空间分析时空耦合异质性南京市