Модель CLUE
Модель CLUE (преобразование землепользования и его последствия) — это пространственно явная модель изменения землепользования, разработанная для моделирования будущих изменений землепользования и растительного покрова , включая расширение городов, обезлесение , заброшенность земель и интенсификацию сельского хозяйства. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Модель CLUE — это система динамического моделирования , которая моделирует изменения в землепользовании на основе количественной оценки биофизических и человеческих факторов преобразования землепользования. [ 1 ] Модель CLUE может применяться в национальном и континентальном масштабе и реализована в Центральной Америке , Эквадоре , Китае и на острове Ява , Индонезия . [ 4 ] Модель CLUE не может быть использована на региональном уровне. [ 4 ] Различные версии модели CLUE включают CLUE-S, [ 4 ] CLUE-Сканер, [ 5 ] и Дайна-КЛЮ [ 6 ] модели.
ПОДСКАЗКА-S
[ редактировать ]Модель CLUE была изменена на модель CLUE-S (преобразование землепользования и его последствия на небольшом региональном уровне) . В частности, модель CLUE-S была разработана для пространственных данных высокого разрешения и региональных приложений. [ 7 ] [ 8 ] Модель состоит из двух разных модулей: пространственного (распределение землепользования) и непространственного (спрос на землепользование). [ 4 ]
Дайна-КЛЮ
[ редактировать ]
Модель Dyna-CLUE (Динамическое преобразование землепользования и его последствия) представляет собой адаптированную версию модели CLUE-S, построенную на сочетании нисходящего подхода пространственного распределения изменений в землепользовании и восходящего подхода спецификация переустройства для конкретных изменений в землепользовании. [ 6 ]
Рамки
[ редактировать ]Разница между моделями CLUE-S и Dyna-CLUE заключается в процессе распределения. Однако в обеих моделях процесс распределения основан на наборе условий, создаваемых различными компонентами, включая пространственную политику и ограничения, настройки преобразования землепользования, спрос на землепользование и характеристики местоположения.
Пространственные политики и ограничения
[ редактировать ]На структуру изменений в землепользовании влияют пространственная политика и ограничения, а также землевладение. Таким образом, чтобы смоделировать изменения в землепользовании, в модели должны быть определены зоны ограниченного доступа, такие как национальные парки. В некоторых случаях любое переустройство землепользования запрещено и ограничено; для других ограничен ряд конкретных переходов в землепользовании и разрешены некоторые другие изменения. [ 7 ]
Настройки преобразования для конкретного типа землепользования
[ редактировать ]Настройки преобразования типов землепользования разработаны для задания временной динамики, демонстрирующей возможность преобразования одного типа землепользования в другой. Чтобы охарактеризовать категории землепользования, следует учитывать два различных параметра, включая 1. эластичность конверсии и 2. конкретные параметры конверсии и временные характеристики (последовательность переходов).
Эластичность преобразования представляет собой степень, в которой определенные типы землепользования могут быть преобразованы в другие типы. Некоторые виды землепользования невозможно было легко перевести в другой тип из-за высоких капиталовложений и высоких требований. Например, менее вероятно, что жилые застроенные территории и земли под многолетними культурами (например, фруктовые деревья) будут преобразованы в другие типы землепользования. С другой стороны, некоторые категории землепользования можно легко преобразовать в другие подходящие типы землепользования, например, пахотные земли являются подходящими кандидатами для расширения городов. Эластичность конверсии представляет собой величину обратимости изменений в землепользовании, варьирующуюся от 0 до 1. Нулевая эластичность конверсии указывает на легкую конверсию, а единица означает, что изменения в землепользовании являются необратимыми. Эластичность конверсии оценивается на основе экспертных знаний или оценки поведения землепользования за последние годы.
Конкретные настройки преобразования и временные характеристики, указанные в матрице преобразования, представляют собой следующие аспекты:
Во-первых, матрица определяет типы землепользования, которые текущий тип землепользования может или не может быть преобразован.
Во-вторых, он определяет регионы, в которых разрешено или запрещено определенное преобразование.
Кроме того, матрица преобразования определяет количество времени или временных шагов, необходимых для того, чтобы конкретный тип землепользования в определенном месте оставался в том же состоянии, прежде чем появится возможность преобразования в другой тип землепользования.
Кроме того, максимальный интервал времени, в течение которого категория землепользования может оставаться неизменной, подходит для выращивания сельскохозяйственных культур в рамках вахтовой системы возделывания, учитывая, что способность почвы обеспечивать питательные вещества для сельскохозяйственных культур ограничена, а продуктивность почвы ограничена во времени.
Стоит отметить, что в матрице преобразования указывается только максимальное и минимальное время до начала преобразования. [ 9 ] [ 7 ]
Спрос на землепользование (требования)
[ редактировать ]Спрос на землепользование демонстрирует необходимое изменение типа землепользования, рассчитанное на совокупном уровне, что означает рассмотрение конкретного случая в целом. Определение необходимого изменения типа землепользования приводит к ограничению объема моделирования. Расчет спроса на землепользование не зависит от модели, и для расчетов можно использовать другие подходы. В зависимости от цели моделирования, на основе сценариев и характеристик тематического исследования, доступно несколько методологий для расчета спроса на землепользование, включая экстраполяцию тенденций и анализ изменений в землепользовании от недавнего прошлого до ближайшего будущего. [ 9 ] [ 7 ]
Характеристики местоположения
[ редактировать ]Характеристики местоположения или пригодность землепользования связаны с предпочтением местоположения для конкретного изменения землепользования. Цель состоит в том, чтобы найти места с высоким предпочтением к конкретному изменению землепользования. Предпочтение местоположения основано на взаимодействии между различными участниками, а также на процессе принятия решений. [ 7 ]
Предпочтения местоположения рассчитываются по следующей формуле: [ 9 ]
R ki = a k X 1i + b k X 2i +...
где:
R: предпочтение отдать место i типу землепользования k.
a k , b k : относительное влияние этих характеристик на предпочтение типа землепользования k.
X 1, 2,.. : биофизические или социально-экономические характеристики.
Примеры реализации
[ редактировать ]- Западный Кейп , Южная Африка [ 10 ]
- Дельта Жемчужной реки , Китай [ 11 ]
- Хошимин , Вьетнам [ 12 ]
- Пекин-Тяньцзинь-Хэбэй , Китай [ 13 ]
- Бангкок , Таиланд [ 14 ]
- Бассейн реки Сонгкрам , Таиланд [ 15 ]
- Гуанчжоу , Китай [ 16 ]
- Район озера Урмия , Иран. [ 17 ]
- Бассейн реки Маханади , Индия [ 18 ]
CLUE-Сканер
[ редактировать ]Модель CLUE-Scanner представляет собой реализацию Dyna-CLUE в программном обеспечении DMS ObjectVision. [ 19 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Вельдкамп, А.; Фреско, Лоу (15 ноября 1996 г.). «CLUE-CR: Интегрированная многомасштабная модель для моделирования сценариев изменения землепользования в Коста-Рике» . Экологическое моделирование . 91 (1): 231–248. дои : 10.1016/0304-3800(95)00158-1 . ISSN 0304-3800 .
- ^ Вербург, штат Пенсильвания; де Конинг, GHJ; Кок, К.; Вельдкамп, А.; Баума, Дж. (1 марта 1999 г.). «Процедура пространственного явного распределения для моделирования характера изменений в землепользовании на основе фактического землепользования» . Экологическое моделирование . 116 (1): 45–61. дои : 10.1016/S0304-3800(98)00156-2 . ISSN 0304-3800 .
- ^ Вербург, штат Пенсильвания; Овермарс, КП (2007), Кумен, Эрик; Стиллвелл, Джон; Бакема, Олдрик; Схолтен, Хенк Дж. (ред.), «Динамическое моделирование траекторий изменений в землепользовании с помощью модели Clue-S» , Моделирование изменений в землепользовании: прогресс и приложения , Библиотека GeoJournal, том. 90, Дордрехт: Springer Нидерланды, стр. 321–337, doi : 10.1007/978-1-4020-5648-2_18 , ISBN 978-1-4020-5648-2 , получено 10 ноября 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д ВЕРБУРГ, ПИТЕР Х.; ЗЁПБОЕР, ВЕЛМОЕД; ВЕЛДКАМП, А.; ЧИСТЫЙ, РАМИЛЬ; СПАЛДОН, ПОБЕДА; МАСТУРА, ШАРИФА С.А. (1 сентября 2002 г.). «Моделирование пространственной динамики регионального землепользования: модель CLUE-S » Экологический менеджмент . 30 (3): 391–405. Бибкод : 2002EnMan..30..391V . дои : 10.1007/s00267-002-2630-x . ISSN 1432-1009 . ПМИД 12148073 . S2CID 31913161 .
- ^ Лавалье, Карло; Баранцелли, Клаудия; э Силва, Филипе Батиста; До свидания, Сара; Гомес, Карла Роша; Кумен, Эрик; Хильферинк, Мартен (2011). «Структура моделирования землепользования/покрова с высоким разрешением для Европы: представление модели EU-ClueScanner100» . В Мурганте, Бениамино; Джерваси, Освальдо; Церкви, Эндрю; Таниар, Дэвид; Апдухан, Бернади О. (ред.). Вычислительная наука и ее приложения — ICCSA 2011 . Конспекты лекций по информатике. Том. 6782. Берлин, Гейдельберг: Springer. стр. 60–75. дои : 10.1007/978-3-642-21928-3_5 . ISBN 978-3-642-21928-3 .
- ^ Перейти обратно: а б Вербург, Питер Х.; Овермарс, Коэн П. (8 мая 2009 г.). «Объединение динамики сверху вниз и снизу вверх в моделировании землепользования: исследование будущего заброшенных сельскохозяйственных угодий в Европе с помощью модели Dyna-CLUE» . Ландшафтная экология . 24 (9): 1167. doi : 10.1007/s10980-009-9355-7 . ISSN 1572-9761 . S2CID 31509788 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Вербург, штат Пенсильвания; Овермарс, КП (2007), Кумен, Эрик; Стиллвелл, Джон; Бакема, Олдрик; Схолтен, Хенк Дж. (ред.), «Динамическое моделирование траекторий изменений в землепользовании с помощью модели Clue-S» , Моделирование изменений в землепользовании: прогресс и приложения , Библиотека GeoJournal, том. 90, Дордрехт: Springer Нидерланды, стр. 321–337, doi : 10.1007/978-1-4020-5648-2_18 , ISBN 978-1-4020-5648-2 , получено 23 ноября 2021 г.
- ^ Вербург, Питер Х.; Вельдкамп, А. (1 января 2004 г.). «Проектирование изменений в землепользовании на опушках лесов на Филиппинах в двух пространственных масштабах» . Ландшафтная экология . 19 (1): 77–98. дои : 10.1023/B:LAND.0000018370.57457.58 . ISSN 1572-9761 . S2CID 39652303 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Вербург, Питер Х.; Малек, Жига; Гудвин, Шон П.; Загария, Сесилия (2021). «Платформа интегрированного экономико-экологического моделирования (IEEM): Технические руководства платформы IEEM: Руководство пользователя для модели Dyna-CLUE, улучшенной IEEM землепользования и изменения земельного покрова» . дои : 10.18235/0003625 . S2CID 244193552 .
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - ^ Тизора, Петронелла; Ле Ру, Ализе; Манс, Гербранд; Купер, Энтони К. (18 сентября 2018 г.). «Адаптация модели Dyna-CLUE для моделирования землепользования и изменения растительного покрова в Западно-Капской провинции» . Южноафриканский журнал геоматики . 7 (2): 190. дои : 10.4314/sajg.v7i2.7 . hdl : 2263/71522 . ISSN 2225-8531 . S2CID 64364322 .
- ^ Ху, Мэнмэн; Ван, Яфэй; Ся, Бэйчэн; Цзяо, Мэнъю; Хуан, Гохэ (01 октября 2020 г.). «Как сбалансировать экосистемные услуги и экономические выгоды? – Тематическое исследование в дельте Жемчужной реки, Китай» . Журнал экологического менеджмента . 271 : 110917. doi : 10.1016/j.jenvman.2020.110917 . ISSN 0301-4797 . ПМИД 32583803 . S2CID 220058455 .
- ^ Адхикари, Риваз Кумар; Моханасундарам, С.; Шреста, Сангам (01 июня 2020 г.). «Влияние изменений в землепользовании на пополнение подземных вод в городе Хошимин, Вьетнам» . Экологические исследования . 185 : 109440. Бибкод : 2020ER....185j9440A . дои : 10.1016/j.envres.2020.109440 . ISSN 0013-9351 . ПМИД 32247909 . S2CID 214808026 .
- ^ Ян, Юаньюань; Бао, Венкай; Лю, Яньсуй (01 июля 2020 г.). «Сценарное моделирование изменения земельной системы в регионе Пекин-Тяньцзинь-Хэбэй» . Политика землепользования . 96 : 104677. doi : 10.1016/j.landusepol.2020.104677 . ISSN 0264-8377 . S2CID 219404134 .
- ^ Гимире, Уша; Шреста, Сангам; Неупане, Санджив; Моханасундарам, С.; Лорфенсри, Орануй (20 октября 2021 г.). «Влияние изменения климата и землепользования на пространственно-временные изменения в пополнении подземных вод: тематическое исследование района Бангкока, Таиланд» . Наука об общей окружающей среде . 792 : 148370. Бибкод : 2021ScTEn.792n8370G . doi : 10.1016/j.scitotenv.2021.148370 . ISSN 0048-9697 . ПМИД 34465055 .
- ^ Шреста, Сангам; Бинод Бхатта; Талчабхадель, Рокки; Вирдис, Сальваторе Гонарио Паскуале (01 февраля 2022 г.). «Комплексная оценка воздействия изменения землепользования и изменения климата на выход наносов в бассейне реки Сонгкхрам, Таиланд» . КАТЕНА . 209 : 105859. doi : 10.1016/j.catena.2021.105859 . ISSN 0341-8162 . S2CID 244002151 .
- ^ Ван, Цзеюн (01 марта 2018 г.). в мегаполисе Гуанчжоу» . Политика землепользования ; « Гун, Цзяньчжоу; Чен, Вэньли doi : 10.1016/j.landusepol.2017.12.025 . ISSN 0264-8377 .
- ^ Ширмохаммади, Багер; Малекян, Араш; Саладжеге, Али; Тахери, Бахрам; Азарниванд, Хосейн; Малек, Зигах; Вербург, Питер Х. (01 января 2020 г.). «Анализ сценариев комплексного управления водными ресурсами в условиях будущего изменения землепользования в районе озера Урмия, Иран» . землепользования Политика / j.landusepol.2019.104299 doi : 10.1016 . hdl : 1871.1/49530830-e939-4b0e-a3ec-f7633afc3c7e . ISSN 0264-8377 . S2CID 207976894 .
- ^ Дас, П.; Бехера, доктор медицины; Пал, С.; Чоудари, В.М.; Бехера, PR; Сингх, ТП (27 января 2020 г.). «Изучение динамики землепользования с использованием десятилетних спутниковых изображений и модели Dyna-CLUE в бассейне реки Маханади, Индия» . Экологический мониторинг и оценка . 191 (3): 804. doi : 10.1007/s10661-019-7698-3 . ISSN 1573-2959 . ПМИД 31989334 . S2CID 210914483 .
- ^ Институт экологических исследований (ИВМ). «модель CLUE» . Проверено 23 ноября 2021 г.