干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 玛纳斯河流域绿洲区耕地扩张的CA-Markov模型参数敏感性分析

Arid

	玛纳斯河流域绿洲区耕地扩张的CA-Markov模型参数敏感性分析
其他题名	Expansion of cultivated land in the oasis area of the Manas River Basin sensitivity analysis of CA-Markov model parameters
	朱磊; 夏鑫鑫; 杨爱民; 靳含
来源期刊	干旱区研究
ISSN	1001-4675
出版年	2020
卷号	37 期号:5
中文摘要	元胞自动机模型是土地利用变化模拟最有效和常用的方法之一,其模拟精度受元胞大小、时间间隔和邻域结构及大小等参数的影响。以玛纳斯河流域绿洲区耕地为研究对象,基于1975年、1995年、2005年、2010年及2015年土地利用数据构建耕地扩张CA模型,定量分析CA模型的参数敏感性。结果表明: (1)CA模型模拟精度具有时空尺度依赖性,时间间隔越短,精度越高,其中时间间隔为5 a的数量精度、位置精度及Kappa精度分别比时间间隔为20 a的高13.89%、2.63%和8.49%;空间尺度上,元胞大小越小,模拟精度越高,元胞大小为30 m的Kappa系数值(0.8671)高于120 m的模拟结果(0.8259)。(2)邻域结构及大小模拟结果表明,摩尔邻域模拟精度优于冯诺依曼邻域;同等邻域下,邻域大小为77模拟精度比33邻域模拟精度高,7*7摩尔邻域是模拟耕地的最优选择。(3)耕地模拟结果表明,2020年耕地面积较2015年相比减少149.29 km~2,耕地占比已由2015年的67.40%降至66.18%,表现出因增长饱和而逐渐减缓的趋势。此研究可为全面了解元胞自动机模型敏感性提供一定的理论基础。
英文摘要	The cellular automaton model is one of the most effective and common methods for land- use change simulation. The accuracy of the simulation is affected by parameters such as cell size, time interval, and neighborhood structure and size. Following the land use data of the Oasis of Manas River Basin in 1975, 1995, 2005, 2010, and 2015, this study constructed a cultivated land expansion CA model to analyze the parameter sensitivity of the CA model in the method of quantitative analysis. The results showed that(1) the simulation accuracy of the CA model depends on a spatial and temporal scale. The shorter the time interval, the higher the accuracy. The quantitative accuracy, position accuracy, and Kappa accuracy of a 5-year interval are 13.89%, 2.63%, and 8.49% higher than those of a 20-year interval. At the spatial scale, the smaller the cell size, the higher the simulation accuracy will be. The Kappa coefficient value(0.8671) of a cell size of 30 m is higher than the simulation result of 120 m(0.8259).(2) The simulation results of neighborhood structure and size showed that the Moore neighborhood accuracy is better than Von Neumann's. Under the same neighborhood, the neighborhood accuracy with 77 size is higher than that of the 33 size. The 7*7 Moore neighborhood is the best choice for simulating cultivated land.(3) The simulation results of cultivated land manifested that the cultivated land decreased 149.29 km~2 in 2020 compared with the area in 2015. The proportion of cultivated land decreased from 67.40% in 2015 to 66.18% in 2020, which presented a gradual slow down due to growth saturation. This study can help provide a theoretical basis for a comprehensive understanding of the sensitivity of the cellular automaton model.
中文关键词	CA-Markov模型 ; 土地利用变化 ; 参数敏感性 ; 耕地扩张 ; 玛纳斯河流域
英文关键词	CA-Markov model land-use change parametric sensitivity cultivated land expansion Manas River Basin
类型	Article
语种	中文
收录类别	CSCD
WOS类目	Agriculture
CSCD记录号	CSCD:6868865
来源机构	新疆农业大学
资源类型	期刊论文
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/353535
作者单位	朱磊, 新疆农业大学草业与环境科学学院;;新疆土壤与植物生态过程实验室, ;;新疆土壤与植物生态过程实验室, 乌鲁木齐;;乌鲁木齐, 新疆;;新疆 830052;;830052, 中国. 夏鑫鑫, 新疆农业大学草业与环境科学学院;;新疆土壤与植物生态过程实验室, ;;新疆土壤与植物生态过程实验室, 乌鲁木齐;;乌鲁木齐, 新疆;;新疆 830052;;830052, 中国. 杨爱民, 新疆农业大学草业与环境科学学院;;新疆土壤与植物生态过程实验室, ;;新疆土壤与植物生态过程实验室, 乌鲁木齐;;乌鲁木齐, 新疆;;新疆 830052;;830052, 中国. 靳含, 新疆农业大学草业与环境科学学院;;新疆土壤与植物生态过程实验室, ;;新疆土壤与植物生态过程实验室, 乌鲁木齐;;乌鲁木齐, 新疆;;新疆 830052;;830052, 中国.
推荐引用方式 GB/T 7714	朱磊,夏鑫鑫,杨爱民,等. 玛纳斯河流域绿洲区耕地扩张的CA-Markov模型参数敏感性分析[J]. 新疆农业大学,2020,37(5).
APA	朱磊,夏鑫鑫,杨爱民,&靳含.(2020).玛纳斯河流域绿洲区耕地扩张的CA-Markov模型参数敏感性分析.干旱区研究,37(5).
MLA	朱磊,et al."玛纳斯河流域绿洲区耕地扩张的CA-Markov模型参数敏感性分析".干旱区研究 37.5(2020).