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Analyzing Land-use Change in Farming-pastoral Transitional Region Using Autologistic Model and Household Survey Approach

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Chinese Geographical Science 2013年第6期23卷 716-728页

作者： ZHU Likai meng jijun MAO Xiyan Department of Geography University of Florida Laboratory for Earth Surface Processes School of Urban and Environmental SciencesPeking University

Land change science （LCS） strives to understand and model land-use change, which will further advance the understanding of multiple issues in the socio-ecological systems. Based on GIS/RS techniques, autologistic model, and household survey method, this study investigated major land use changes and their causes from 1978 to 2008 in Uxin Banner （county-level）, Inner Mongolia in China and then developed an understanding of the relationships between household livelihood and land-use pattern. Results showed that cultivated land increased from 1988 to 2000, and leveled offafter 2000. Built-up land increased stably for the period 1978 2008. The change of grassland and bare land differed among the three periods. From 1978 to 1988, grassland increased by 23.3%, and bare land decreased by 20.48%. From 1988 to 2000, bare land expanded by 1.7%, but grassland declined by 1.3%. From 2000 to 2008, an increase in grassland area by 1.8% was observed, but a decrease in bare land area by 9.0% was witnessed. The autologistic models performed better than logistic models as indicated by lower Akaike Information Criterion （AIC） values. Factors associated with human activities significantly correlated with the change of cultivated land, forest land, grassland, and built-up land. The produce prices and extensive cultivated land use are major issues in the farming area. This study suggests that completing land circulation systems and maintaining the stability of price are effective solutions. By contrast, reclamation and overgrazing are major concerns in the pastoral areas. Implementing environmental policies effectively, transferring population out of rural pastoral areas, and developing modem animal husbandry are effective ways to address these issues.

关键词： farming-pastoral transitional region land use change driving force livelihood autologistic model Uxin Banner(county-level) Inner Mongolia

Research on runoff variations based on wavelet analysis and wavelet neural network model： A case study of the Heihe River drainage basin （1944-2005）

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Journal of Geographical Sciences 2007年第3期17卷 327-338页

作者： WANG Jun meng jijun College of Environmental Sciences Peking University Key Laboratory of Analysis and Simulation of EarthSurface Processes Ministry of Education Beijing 100871 China

The Heihe River drainage basin is one of the endangered ecological regions of China. The shortage of water resources is the bottleneck, which constrains the sustainable development of the region. Many scholars in China have done researches concerning this problem. Based on previous researches, this paper analyzed characteristics, tendencies, and causes of annual runoff variations in the Yingluo Gorge （1944-2005） and the Zhengyi Gorge （1954-2005）, which are the boundaries of the upper reaches, the middle reaches, and the lower reaches of the Heihe River drainage basin, by wavelet analysis, wavelet neural network model, and GIS spatial analysis. The results show that：（1） annual runoff variations of the Yingluo Gorge have principal periods of 7 years and 25 years, and its increasing rate is 1.04 m^3/s.10y; （2） annual runoff variations of the Zhengyi Gorge have principal periods of 6 years and 27 years, and its decreasing rate is 2.25 m^3/s.10y; （3） prediction results show that： during 2006-2015, annual runoff variations of the Yingluo and Zhengyi gorges have ascending tendencies, and the increasing rates are respectively 2.04 m^3/s.10y and 1.61 m^3/s.10y; （4） the increase of annual runoff in the Yingluo Gorge has causal relationship with increased temperature and precipitation in the upper reaches, and the decrease of annual runoff in the Zhengyi Gorge in the past decades was mainly caused by the increased human consumption of water resources in the middle researches. The study results will provide scientific basis for making rational use and allocation schemes of water resources in the Heihe River drainage basin.

关键词： annual runoff variations wavelet analysis wavelet neural network model GIS spatial analysis HeiheRiver drainage basin

西南喀斯特地区近45年来气候变化特征及趋势

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北京大学学报（自然科学版） 2007年第2期43卷 223-229页

作者：王钧蒙吉军北京大学环境学院资源与环境地理系地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

基于黔、桂、滇3省(区)72个气象站点45年(1960—2004年)逐月平均气温和降水量数据,借助小波分析、人工神经网络及GIS空间分析等方法研究了我国西南喀斯特生态脆弱区近45年来在全球气候变暖的背景下,气候变化的特征和总体趋势。研究结果... 详细信息

基于黔、桂、滇3省(区)72个气象站点45年(1960—2004年)逐月平均气温和降水量数据,借助小波分析、人工神经网络及GIS空间分析等方法研究了我国西南喀斯特生态脆弱区近45年来在全球气候变暖的背景下,气候变化的特征和总体趋势。研究结果显示:该区气候变化具有明显的周期性特征,其中气温变化的主周期约为7年,降水量变化的主周期约为25年。该区气候变化的季节性特征和区域差异也比较明显,通过计算过去45年中四季气温和降水量的变化率并对其进行GIS空间插值分析,得到了四季气温和降水量变化的区域分异状况;通过SOFM网络分别选取分类指标对研究区近45年来气温和降水量变化的状况进行聚类分析并对聚类结果进行GIS空间插值分析,划分了研究区气温和降水量变化的类型区域。RBFN模型预测的结果得出,该区2005—2010年气温和降水量的变化均处于相对低值期。

关键词：气候变化小波分析人工神经网络西南喀斯特地区

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中国土地资源生态敏感性评价与空间格局分析

北京大学学报（自然科学版） 2022年第1期58卷 157-168页

作者：魏婵娟蒙吉军北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

基于资源环境基础数据库,构建土地生态敏感性评价指标体系,进行中国土地资源生态敏感性评价,揭示土地生态敏感性的空间分布特点,进而对不同土地资源和不同农业区土地资源的生态敏感性进行差异分析,得到如下结果。1)中国土地资源生态敏... 详细信息

基于资源环境基础数据库,构建土地生态敏感性评价指标体系,进行中国土地资源生态敏感性评价,揭示土地生态敏感性的空间分布特点,进而对不同土地资源和不同农业区土地资源的生态敏感性进行差异分析,得到如下结果。1)中国土地资源生态敏感性空间差异显著,高度生态敏感区集中在4个区域:北方干旱/半干旱沙漠(地)的土地沙化敏感区、黄土高原土壤侵蚀敏感区、南方低山丘陵土壤侵蚀敏感区以及西南喀斯特地区的石漠化-土壤侵蚀双重敏感区。2)耕地、林地和草地的生态敏感性差异显著,耕地的敏感性整体上较低,北方旱地高于南方水田;林地的土壤侵蚀和石漠化敏感性较高,以南方中西部疏林地、大兴安岭-长白山区为主;草地的土地沙化敏感性较高,以内蒙古中部、青藏高原中部和天山东段的中低覆盖草地为主。3)九大农业区之间土地资源生态敏感性差异显著,总体上呈现北方高、南方低的格局,针对我国不同农业区的土地生态敏感性特点,应实施不同的土地利用措施和生态保护策略。

关键词：土地资源生态敏感性空间格局农业区中国

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人工神经网络在客源市场分区中的应用——以武夷山市为例

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北京大学学报（自然科学版） 2007年第2期43卷 240-244页

作者：严汾蒙吉军北京大学环境学院资源与环境地理系地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

客源市场分区对于旅游营销决策具有很重要的指导作用,目前对客源市场的分区缺乏定量化的方法。以武夷山市为例,用人工神经网络中的SOFM网络对其国内客源市场分区进行了研究,通过对影响旅游需求的11个变量进行因子分析,将得到的3个因子... 详细信息

客源市场分区对于旅游营销决策具有很重要的指导作用,目前对客源市场的分区缺乏定量化的方法。以武夷山市为例,用人工神经网络中的SOFM网络对其国内客源市场分区进行了研究,通过对影响旅游需求的11个变量进行因子分析,将得到的3个因子为输入变量,将国内客源市场分为3个区,结果与在武夷山景区进行问卷调查得到的结果基本一致,研究方法对国内其他类似旅游景区开发具有显著的借鉴意义。

关键词：人工神经网络客源市场分区武夷山因子分析

近40年来黑河流域三生空间格局演变及其驱动因素分析

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北京大学学报（自然科学版） 2023年第6期59卷 970-980页

作者：吴绮琦蒙吉军北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

选择西北内陆黑河流域为研究区,基于1980—2020年土地利用数据和社会经济统计数据,通过构建三生空间分类体系,从地形、城镇与道路方面分析近40年三生空间的时空演变特征,采用地理探测器分析其驱动因素,得到如下结果。1)黑河流域国土空... 详细信息

选择西北内陆黑河流域为研究区,基于1980—2020年土地利用数据和社会经济统计数据,通过构建三生空间分类体系,从地形、城镇与道路方面分析近40年三生空间的时空演变特征,采用地理探测器分析其驱动因素,得到如下结果。1)黑河流域国土空间水平分异明显,以生态空间为主导地位。生产生态空间主要分布于中游农业绿洲,生产生活空间散布在生产生态空间之中。近40年来,生产生态空间和生产生活空间持续扩张,强生态空间波动增加,弱生态空间持续缩小。2)三生空间垂直分异明显,以海拔1500m和坡度5º为界线,生产生态、生产生活和弱生态空间集中在界线以下区域,强生态空间则相对集中在界线以上区域。3)三生空间受城镇和道路的显著影响,生产生态空间和生产生活空间趋向靠近城镇和道路分布,生态空间则多分布在远离城镇和道路的区域。4)自然地理因素是三生空间格局形成和演变的基础性条件,社会经济因素则是关键推动力,其中城镇化率、城镇规模和固定资产投资是主要的驱动因素;因子间的交互作用具有协同增强效应,尤其城镇规模、总人口与自然因素交互作用对三生空间的格局变化影响最为显著。研究结果可为黑河流域生态保护与高质量发展提供参考。

关键词：三生空间时空格局驱动因素黑河流域

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基于InVEST模型的黑河中游土地利用变化水文效应时空分析

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北京大学学报（自然科学版） 2015年第6期51卷 1157-1165页

作者：王雅蒙吉军北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

基于1986,1995,2000和2010年土地利用数据和In VEST模型,研究近25年来黑河中游的土地利用变化规律,模拟不同土地利用格局下的流域产流量,并采用多元线性回归模型分析不同用地类型对流域产流的影响。结果表明:1)黑河中游主要用地类型为... 详细信息

基于1986,1995,2000和2010年土地利用数据和In VEST模型,研究近25年来黑河中游的土地利用变化规律,模拟不同土地利用格局下的流域产流量,并采用多元线性回归模型分析不同用地类型对流域产流的影响。结果表明:1)黑河中游主要用地类型为未利用地、草地和耕地,2000年后土地利用结构变化较大,大量耕地转化为建设用地;2)经过反复检验,发现当Z=7.3时,模拟产流量与自然径流量最为接近,从子流域来看,产流深度呈现从东南部到西北部逐渐递减的空间分布规律;3)林地面积增加抑制流域产流,而草地、建设用地和未利用地会促进产流,耕地在不同的利用方式下会产生正负不同的水文效应。研究结果可为实现绿洲水土资源平衡提供借鉴。

关键词：土地利用变化水文效应 InVEST模型黑河中游

干旱区绿洲-城镇-荒漠景观演变及生态环境效应

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干旱区研究 2023年第6期40卷 988-1001页

作者：邹易蒙吉军北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

绿洲、城镇和荒漠是干旱区内陆河流域重要的景观类型,随着流域社会经济发展,干旱区生态环境问题日益凸显。本研究选取我国西北干旱区第二大内陆河——黑河流域内绿洲-城镇-荒漠的景观组合作为研究对象,利用景观转型核密度与景观结构指... 详细信息

绿洲、城镇和荒漠是干旱区内陆河流域重要的景观类型,随着流域社会经济发展,干旱区生态环境问题日益凸显。本研究选取我国西北干旱区第二大内陆河——黑河流域内绿洲-城镇-荒漠的景观组合作为研究对象,利用景观转型核密度与景观结构指数分析2000—2020年期间黑河流域绿洲-城镇-荒漠的时空格局与转型特征,借助多元回归树(MRT)模型探究三类景观转型之间的权衡-协同关系,基于遥感生态指数(RSEI)与景观转型生态贡献率揭示绿洲-城镇-荒漠景观转型的生态环境效应。结果显示:(1)黑河流域荒漠广布,绿洲仅在中下游河道沿岸集中分布,城镇面积占比最小,其空间分布和规模结构与绿洲有紧密关联;(2)黑河流域绿洲-城镇-荒漠景观转型可概括为:农业活动主导期(2000—2005年)、产业快速发展期(2005—2015年)和发展转型协调期(2015—2020年);(3)气温、GDP、海拔、降水量是影响绿洲-城镇-荒漠景观转型之间权衡-协同关系的主要因素;(4)2000—2020年期间流域景观转型以正的生态环境效应为主,耕地扩张是正效应的主导因素;耕地退化、水域减少与草地退化则是带来负效应的主要因素。研究结果可为干旱区内陆河流域实施生态保护与高质量发展提供理论指导。

关键词：绿洲-城镇-荒漠景观格局时空演变生态环境效应黑河流域

黑河中游水资源空间分布对绿洲核心景观类型变化的驱动分析

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北京大学学报（自然科学版） 2016年第5期52卷 919-930页

作者：王祺蒙吉军北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

以西北内陆黑河中游绿洲为研究区,基于土地利用数据、基础地理信息数据及DEM、土壤、气候和DMSP/OLS灯光数据,采用多时序Logistic逐步回归方法,分析1986—1995,1995—2000和2000—2010年景观类型变化的驱动力,揭示水资源空间分布对耕地... 详细信息

以西北内陆黑河中游绿洲为研究区,基于土地利用数据、基础地理信息数据及DEM、土壤、气候和DMSP/OLS灯光数据,采用多时序Logistic逐步回归方法,分析1986—1995,1995—2000和2000—2010年景观类型变化的驱动力,揭示水资源空间分布对耕地和建设用地变化的约束范围。结果表明：1）各时段耕地增加不存在共性驱动因子,但耕地减少有共性驱动因子（海拔和人类活动）;建设用地增加的共性驱动因子是海拔、距离和人类活动,但不同时段驱动效应不同;2）机井和河渠对耕地和建设用地变化的影响机理类似,影响范围为1000~1500 m,但河渠比机井更具约束力;3）海拔对耕地和建设用地的影响范围在3500 m以下,其主要限制来自地形起伏的约束。研究结果对优化绿洲水土资源空间配置、提高绿洲水资源利用率具有重要的指导意义。

关键词：景观变化多时序水资源驱动力 Logistic回归模型黑河中游