城鎮化與生態環境耦合動態模擬模型研究進展

作者：崔學剛,方創琳,李君,劉海猛,張薔

摘要：按照地理學科發展趨勢,對城鎮化與生態環境耦合的研究將由定量描述轉入動態模擬。目前,城鎮化與生態環境耦合動態模擬模型呈現多元化。論文系統梳理了其中4類常見的動態模擬模型,包括城鎮化與生態環境耦合系統動力學模型、基于人工智能算法的城鎮化與生態環境耦合動態模擬模型、基于土地利用變化的城鎮化與生態環境耦合動態模擬模型以及基于多模型集成的城鎮化與生態環境耦合復合模型。主要結論如下:系統動力學模型被廣泛應用于城市復雜系統、城市轉型和可持續發展以及城鎮化與生態環境單要素耦合的動態模擬之中,但存在空間解釋不足以及忽視系統自適應性等問題;人工智能算法(ANN和BN)在自學習、自組織、自適應系統或不確定性系統模擬中具有顯著優勢,并被應用于城市擴張、環境變化、資源需求以及生態脆弱性的識別之中,但應用面相對狹窄且限制條件偏多;土地利用變化模型(CLUE/CLUE-S、CA和MAS)局限于從土地城鎮化視角模擬城鎮化與生態環境耦合;基于多模型集成的復合模型實現了各模型之間的優勢互補,已成為城鎮化與生態環境耦合動態模擬模型的發展趨勢。今后,應從技術和理論2個層面實現城鎮化與生態環境耦合動態模擬模型的進一步發展,并加強對微觀過程的模擬。

發文機構：中國科學院地理科學與資源研究所 中國科學院大學 東北大學信息科學與工程學院

關鍵詞：城鎮化與生態環境耦合動態模擬系統動力學模型人工智能算法土地利用變化模型復合模型urbanization and ecological environment couplingdynamic simulationsystem dynamics modelartificial intelligence algorithmland use change modelcomposite model

分類號： X16[環境科學與工程—環境科學]