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基于深度学习的玛纳斯土地利用时空格局变化与预测

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干旱区研究 2023年第1期40卷 69-77页

作者：王娇娇尹小君刘陕南王帝盟石河子大学信息科学与技术学院新疆石河子832000 兵团空间信息工程技术研究中心新疆石河子832000

土地利用时空格局变化与预测对土地资源管理与优化至关重要。本文基于遥感时空序列数据,协同景观指数与深度学习的长短时记忆网络(Long-Short Term Memory,LSTM)模型,对玛纳斯进行长时间序列土地利用时空格局演变特征分析和预测。结果表... 详细信息

土地利用时空格局变化与预测对土地资源管理与优化至关重要。本文基于遥感时空序列数据,协同景观指数与深度学习的长短时记忆网络(Long-Short Term Memory,LSTM)模型,对玛纳斯进行长时间序列土地利用时空格局演变特征分析和预测。结果表明:(1)1992—2020年耕地、草地和建设用地增加,林地、水域和未利用地减少。(2)耕地破碎化程度降低,林地和水域的景观指数轻微波动;草地破碎化程度降低,形状趋于规则化;建设用地处于持续扩张状态,破碎化程度加深,形状趋于复杂;未利用地破碎化程度增加,但形状趋于规则化。(3)比较了LSTM模型、多层感知人工神经网络(Multi-Layer Perception Artifical Neural Network,MLP-ANN)模型、逻辑回归(Logistic Regression,LR)模型和CA-Markov模型的预测精度。LSTM模型的Kappa系数为95.31%,较其他模型准确度高,符合实际土地利用格局分布。LSTM模型表明2025年土地利用类型可能仍以耕地、草地和未利用地为主。

关键词：时空格局变化土地利用预测深度学习 LSTM模型景观指数

张家口市高耗水农作物种植结构及需水量时空格局变化

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草业科学 2020年第7期37卷 1293-1301页

作者：黄绍琳鲁春霞刘一江中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049 辽宁师范大学城市与环境学院辽宁大连116000

通过对张家口市不同尺度的农作物种植结构、需水量时空格局变化进行分析研究,揭示其变化特征,以便为农业结构节水提供重要依据。研究结果表明:1)2005-2015年,张家口市农作物种植结构总体上仍向高耗水方向转变,高耗水农作物种植面积增加... 详细信息

通过对张家口市不同尺度的农作物种植结构、需水量时空格局变化进行分析研究,揭示其变化特征,以便为农业结构节水提供重要依据。研究结果表明:1)2005-2015年,张家口市农作物种植结构总体上仍向高耗水方向转变,高耗水农作物种植面积增加了24.75%,水浇地种植面积增加了6%;2015年坝上和坝下高耗水农作物种植面积分别较2005年增加了33.97%和20.7%,坝上的雨养作物总种植面积减少了58.5%,而坝下增加了48.51%,坝上较坝下变化更为剧烈。2)由于高耗水作物种植面积增加,2015年需水量比2005年增加了2.74亿~3.89亿m^3;尽管蔬菜种植结构在向节水和高收益方向转变,但总种植面积扩大使得蔬菜生产需水量增大,2015年比2005年增加了684.44万~684.59万m^3。3)从空间分布来看,张家口市作物生产需水量呈增加趋势,2015年坝上和坝下的农作物需水量分别比2005年增加了22.36%~22.42%和21.46%~21.81%,其中坝上的康保、沽源和坝下的张家口市区、崇礼需水量增加较多,2015年比2005年分别增加了41.19%~41.59%、38.86%~44.78%、43.83%~52.42%和42.67%~45.26%。高耗水作物种植规模的增大是需水量增加的主要原因。

关键词：种植结构作物需水量时空格局变化张家口

2000-2020年黄土高原植被覆盖度时空格局变化分析

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水土保持学报 2022年第3期36卷 130-137页

作者：王逸男孔祥兵赵春敬姚贵琦郭凯黄河水利科学研究院水利部黄土高原水土保持重点实验室郑州450003 河南省水土保持监测总站郑州450008

以2000—2020年MODIS-NDVI植被指数为数据源,反演计算黄土高原植被覆盖度,通过转移矩阵和重心迁移等方法分析黄土高原植被覆盖度时空格局变化及其与降水、气温、坡度和土壤类型等因素的关系。结果表明:(1)2000—2020年黄土高原植被覆盖... 详细信息

以2000—2020年MODIS-NDVI植被指数为数据源,反演计算黄土高原植被覆盖度,通过转移矩阵和重心迁移等方法分析黄土高原植被覆盖度时空格局变化及其与降水、气温、坡度和土壤类型等因素的关系。结果表明:(1)2000—2020年黄土高原植被覆盖度由0.39提高到0.61,整体呈上升趋势,2017年后实现快速提升;(2)近20年,黄土高原植被覆盖度显著好转类型与极显著好转类型改善面积比例达到37.93%,2009年前以低覆盖和中低覆盖植被为主,2010年后以中覆盖及更高等级覆盖植被为主,2019年以后中高覆盖植被所占比例最高;(3)从2000年到2020年,黄土高原低覆盖、中低覆盖、中覆盖和中高覆盖植被向更高等级覆盖植被转化比例分别为93.10%,96.57%,82.99%,43.34%,中低覆盖、中覆盖、中高覆盖和高覆盖植被向更低等级覆盖植被转化比例分别为0.30%,2.21%,7.83%,12.47%;(4)近20年黄土高原植被覆盖度变化与气温和降水的变化表现敏感,斜坡地和陡坡地植被覆盖度较高,淋溶土类型下的植被覆盖度较高,国家政策和措施实施等人为因素对植被覆盖度改善发挥重要作用。

关键词：植被覆盖度黄土高原时空格局变化转移矩阵 MODIS

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基于MOD16产品的我国2001-2010年蒸散发时空格局变化分析

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地球信息科学学报 2014年第6期16卷 979-988页

作者：贺添邵全琴中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049 郑州大学水利与环境学院郑州450001

蒸散发的时空格局分析对理解气候变化与水资源之间的相互影响具有重要的作用。本文基于MODIS全球蒸散发产品(MOD16),分析了2001-2010年我国陆面蒸散发的时空格局变化,得出以下结论:(1)站点尺度和流域尺度的精度验证结果表明,MOD16产品... 详细信息

蒸散发的时空格局分析对理解气候变化与水资源之间的相互影响具有重要的作用。本文基于MODIS全球蒸散发产品(MOD16),分析了2001-2010年我国陆面蒸散发的时空格局变化,得出以下结论:(1)站点尺度和流域尺度的精度验证结果表明,MOD16产品对于我国森林、农田生态系统类型,以及辽河、海河、黄河和淮河流域的模拟精度较高;(2)2001-2010年,我国年均蒸散发为532±10 mm,年内蒸散值变化最大的是东北区,月均蒸散变异系数为0.87,而西北区变化幅度最小,变异系数为0.19;(3)2001-2010年,我国陆面蒸散发年际变化总的趋势不明显,占陆地面积11.2%区域的蒸散发呈显著减少趋势(p变化趋势、植被指数变化趋势图可以看出,蒸散发显著减少的区域主要分布于干旱加剧的半干旱地区,而蒸散发显著增加的区域主要位于植被变好的地区。

关键词：蒸散发 MODIS数据时空格局变化中国

中国西部地区一次能源供应时空格局变化及其影响

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地理科学进展 2009年第3期28卷 321-328页

作者：张雷黄园淅中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院研究生院北京100049

由于存在着资源及其开发利用的明显局限性,能源供应范围的不断扩张成为国家和地区现代化进程的一种必然趋势。作为中国重要的能源资源产地,西部地区一次能源探明储量约占全国资源探明总量的64.3%,在国家能源供应保障协调发育中的战略地... 详细信息

由于存在着资源及其开发利用的明显局限性,能源供应范围的不断扩张成为国家和地区现代化进程的一种必然趋势。作为中国重要的能源资源产地,西部地区一次能源探明储量约占全国资源探明总量的64.3%,在国家能源供应保障协调发育中的战略地位极为重要。本文对中国西部地区1952-2005年一次能源供应的时空格局变化及其影响进行了全面分析。分析的结果表明:第一,作为资源禀赋相对富足的地区,西部地区一次能源供应经历了从地区自给向区外输送的根本性转变;第二,在这一时空格局的转变过程中,西北区外输能力的迅速增长起到了决定性的作用;第三,遗憾的是,如此大规模的资源开发对当地财富积累产生的积极作用很是有限;第四,正因如此,需要重新思考以往西部地区单一能源资源外输传统模式的利弊及影响。

关键词：中国西部能源供应时空格局变化

近25年来大西安地区土地利用时空格局变化和热区诊断分析

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西安理工大学学报 2020年第2期36卷 159-169页

作者：仉振宇朱记伟解建仓张永进马增辉西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 陕西高校新型智库生态水利与可持续发展研究中心陕西西安710048 陕西省土地工程建设集团有限责任公司西北分公司陕西榆林719000

随着城镇化建设、“一带一路”建设和生态文明建设的逐步推进,大西安地区土地利用时空特征发生了明显变化。采用转移矩阵、标准差椭圆分析、热点分析、点密度分析等方法,研究1990—2015年大西安地区土地利用时空变化并进行热区诊断分析... 详细信息

随着城镇化建设、“一带一路”建设和生态文明建设的逐步推进,大西安地区土地利用时空特征发生了明显变化。采用转移矩阵、标准差椭圆分析、热点分析、点密度分析等方法,研究1990—2015年大西安地区土地利用时空变化并进行热区诊断分析。结果表明:①耕地面积占比最大,但整体上呈减少趋势,建设用地面积大幅增加,林地、草地、水域面积均有所减少;②土地利用类型相互转换频繁,建设用地与耕地互为最主要转换对象,耕地、林地、草地之间存在相互转换关系;③耕地变化主要集中在研究区中部、渭河流域以及秦岭山区附近,生态用地变化主要集中在研究区中部和东南部,建设用地变化呈分散分布;④土地利用变化中心向西北偏移,以“东北—西南”为主轴发生倾斜,热点区域为研究区南部,集中情况呈现出“中部集中、四周扩散”的特征;⑤经济建设、社会发展、生态文明建设等是大西安地区土地利用变化的重要影响因素。

关键词：土地利用时空格局变化热点分析大西安

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红原县湿地时空格局变化及其生态效应

人民黄河 2018年第2期40卷 69-75页

作者：孙明江李爱农冯文兰雷光斌张正健成都信息工程大学四川成都610225 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041

基于1975年、1990年、1995年、2000年、2005年和2010年的Landsat TM/MSS遥感影像,采用面向对象与决策树相结合的分类方法,完成了红原县湿地信息的遥感解译和动态特征分析,并结合生态效应指数和土壤侵蚀量对湿地变化的生态效应进行了分... 详细信息

基于1975年、1990年、1995年、2000年、2005年和2010年的Landsat TM/MSS遥感影像,采用面向对象与决策树相结合的分类方法,完成了红原县湿地信息的遥感解译和动态特征分析,并结合生态效应指数和土壤侵蚀量对湿地变化的生态效应进行了分析。结果表明:红原县湿地以沼泽化草甸为主,近年显示出泥炭沼泽→沼泽化草甸→湿草甸→草甸的演化趋势;1975年以来,62.03%的湿地面积呈现持续减小和波动变化的特点;湿地质心发生偏移,其中1975—2000年向东北偏移128.56 m,2000—2010年向西南偏移757.26 m;湿地集中分布在坡度小于6°且排水不畅的区域,湿地面积减小率随坡度增大而增大,在坡度为2°~6°的区域,各湿地类型的转化面积随坡度的增大而减小;近年来红原县湿地生态效应指数逐渐增大,湿地区土壤强烈侵蚀的比例不断增大,揭示出红原县湿地生态安全受威胁程度日益加重。

关键词：湿地 RS GIS 时空格局变化生态效应四川省红原县

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重庆市入境旅游市场时空格局变化研究

重庆市入境旅游市场时空格局变化研究

作者：吴丹重庆师范大学

学位级别：硕士

经过三十多年改革开放快速的经济发展,我国的入境旅游业取得了令人瞩目的成就。入境旅游对于我国增加外汇收入、增加就业、加强中西方的文化交流、传播和弘扬中华文化、优化经济产业结构都起到了重要的重要的作用。自从1997年直辖以来... 详细信息

经过三十多年改革开放快速的经济发展,我国的入境旅游业取得了令人瞩目的成就。入境旅游对于我国增加外汇收入、增加就业、加强中西方的文化交流、传播和弘扬中华文化、优化经济产业结构都起到了重要的重要的作用。自从1997年直辖以来重庆入境旅游取得了迅速的发展,旅游外汇收入和入境旅游人数都有大幅度的增长。本篇论文通过对于重庆入境旅游近年来的发展过程、时空变化特点进行多角度的分析,并且根据得到的分析结论以期为促进重庆入境旅游全面协调发展、有针对性的提出海外宣传促销战略提供依据,为旅游相关部门制定规划和科学决策提供一定的借鉴。本文的主要内容包括:①通过时间尺度上探讨了重庆市2005年—2014年的入境旅游的人数和外汇收入的变化情况,对其变化特点进行深入探讨。②运用时间变化的数据模型,运用聚类分析方法分析入境旅游空间结构特征,采用地理集中指数法分析入境旅游客源国和目的地的空间结构演变过程,完成对重庆市入境旅游市场的时空演变特征的研究。③通过亲景度—竞争态分析,得出重庆主要入境旅游市场客源地中的不同类型市场。运用IPA方法对各个入境旅游客源市场竞争力的时空变化进行测度和分析,完成对重庆入境旅游市场竞争力的时空变化研究。④通过内部和外部两个方面的因素分析重庆市入境旅游时空变化的原因,从而对重庆入境旅游市场进行准确的定位,并且根据实际情况制定出合理的开发策略。

关键词：重庆市入境旅游时空格局变化开发策略

同方学位论文库评论

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基于GIS的中国水稻产量时空格局变化研究

基于GIS的中国水稻产量时空格局变化研究

作者：杜朝正山东师范大学

学位级别：硕士

随着社会经济的发展、人口的增长,粮食问题已成为全球关注的热点问题之一。水稻是主要的三大粮食作物之一,全球将近一半人口以水稻为食。中国是世界上人口最多的国家,水稻对消除饥饿、解决温饱的重要性不言而喻。开展水稻产量时空格局... 详细信息

随着社会经济的发展、人口的增长,粮食问题已成为全球关注的热点问题之一。水稻是主要的三大粮食作物之一,全球将近一半人口以水稻为食。中国是世界上人口最多的国家,水稻对消除饥饿、解决温饱的重要性不言而喻。开展水稻产量时空格局变化研究,掌握中国水稻产量变化的时空分布规律,对于保持水稻产量稳定并促进增产具有十分重要的意义。在国内外研究成果的基础上,论文通过GIS和Anusplin模型结合进行插值,得到全国范围1980年至2007年逐年逐日最高温、最低温、降水、辐射等四个气象因子的插值结果,利用GIS的空间数据处理功能和VB编程环境,依据地理位置坐标信息对其进行整合,得到同一地点不同时间各个气象要素的综合结果。借助GIS空间数据处理功能,对空间土壤数据、农业数据等数据进行处理,构建各个空间数据库;并在此基础上,通过GIS和DSSAT模型结合,模拟全国1980年至2007年的逐年水稻产量,参考国内外有关专家的研究思路,将其划分为三个不同的时期进行分析。论文主要分为绪论、中国水稻种植概况以及相关模型介绍、水稻产量的时空分布模拟、水稻产量的时空格局变化分析、水稻产量变化的影响因素分析、结论等6个部分,重点分析了水稻产量时空格局变化。通过研究可知在20世纪80年代、90年代、2000年至2007年三个不同的时期内,中国水稻产量先增加再减少,总的趋势是增加的。从不同的稻作区来看,长江流域南部稻作区和长江流域北部稻作区是我国水稻产量最重要的两个稻作区,这两个稻作区的水稻产量在全国水稻总产量中的比重均比较大。在不同的特征区域内,从不同增减态势区的角度来看,先增再减区分布比较广泛,与其它增减态势区相比,该区域水稻产量在全国水稻总产量中的比重最大,并且该区域投入少、收益大,见效明显,是具有增产潜力的区域。从不同变化幅度区的角度来看,水稻产量稳定区的分布最为广泛,与波动区、激变区的水稻产量相比,该区域内的水稻产量起伏波动比较小,对于维持全国水稻总产量的稳定具有重要的意义。为了更好的把握水稻产量的变化趋势,论文还计算得出水稻产量明显变化的增势图、减势图,并分析其空间分布,研究其时空变化规律。通过分析不同因素对各个区域内水稻产量的影响,从分析结论可知,水稻种植区域内的高程、降水、气温、≥10℃积温等因素对水稻产量均有不同程度的影响。除此之外,以2000年和2005年水田面积的变化为例,通过分析水田面积变更对水稻产量变化的影响可知水稻种植面积的变化对水稻产量的起伏波动具有直接影响。结合对中国水稻产量时空格局变化的分析可知,要使我国水稻产量保持稳定并促进增长,需要针对不同的区域采取不同的措施。

关键词： GIS Anusplin DSSAT模型水稻产量时空格局变化