CLUE_S模型的改进与土地利用变化动态模拟_以张家界市永定区为例

### CLUE_S模型的改进与土地利用变化动态模拟——以张家界市永定区为例 #### 摘要 本文探讨了CLUE_S模型在土地利用变化动态模拟中的应用及其改进方式，并以湖南张家界市永定区作为研究案例，具体展示了模型的改进方法及其在实际土地利用变化模拟中的应用效果。 #### CLUE_S模型简介 CLUE_S（Conversion of Land Use and its Effects – Spatial）模型是由荷兰瓦赫宁根大学的Verburg等人提出的一种土地利用变化模型。该模型能够同时预测土地利用的数量变化和空间分布的变化，适用于不同规模的区域。CLUE_S模型的核心包括两个主要组成部分：一是转换模型，用于预测土地利用的数量变化；二是空间分配模型，用于确定不同土地利用类型的地理位置。 #### 改进方法 传统的CLUE_S模型在进行空间分析时采用Logistic回归方法来估计不同土地利用类型的潜在分布。然而，这种方法忽略了数据的空间自相关性，可能会影响模型的预测准确性。因此，本文提出了一种改进方法，即在Logistic回归模型中引入空间自相关变量（Autologistic回归），以提高模型的拟合度和预测精度。 #### 实验结果 通过对张家界市永定区的数据进行模拟分析，改进后的CLUE_S模型在耕地、林地及居民点工矿用地的拟合优度方面均有所提高。具体来说，耕地、林地及居民点工矿用地的ROC值分别从0.784、0.821和0.741提高到了0.827、0.875和0.838。这些结果表明，改进的空间分析模块不仅提高了模型的拟合优度，还提升了预测精度。 #### 动态模拟结果 利用改进的CLUE_S模型，研究人员模拟了永定区2005年至2020年的土地利用时空变化。结果显示，在此期间，耕地面积有所减少，而林地和建设用地面积有所增加。这一变化趋势与当地经济发展和政策导向相一致，说明改进后的CLUE_S模型能够在一定程度上合理预测土地利用的变化趋势。 #### 结论 本文通过在CLUE_S模型中引入空间自相关变量的方式对其进行了改进，并成功应用于张家界市永定区的土地利用变化模拟。改进后的模型不仅提高了预测精度，也为当地的土地利用规划提供了更加科学的决策支持。未来，这种改进的方法还可以推广到其他相似地区，以提高土地利用变化模拟的准确性和实用性。 CLUE_S模型作为一种有效的土地利用变化模拟工具，在考虑了空间自相关性的基础上，能够更好地反映土地利用变化的真实情况。对于类似张家界市永定区这样的区域，通过改进后的CLUE_S模型进行动态模拟，可以为当地的土地资源管理和可持续发展提供重要的参考依据。