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过去500年中南半岛耕地时空变化重建(1500-1950年)

文献类型:学位论文

作者刘娴
答辩日期2024-06
文献子类学术型学位
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院地理科学与资源研究所
导师刘浩龙
关键词耕地重建 时空格局 开垦优先度/ANN-FLUS 模型 过去500年 中南半岛
学位名称硕士
学位专业自然地理学
英文摘要区域尺度土地利用与土地覆被变化(LUCC)在解析长期土地覆被变化过程、构建区域气候模式、辨识气候系统对自然与人类强迫的敏感性具有重要的科学意义,较之全球尺度重建结果可以提供更符合土地变化事实的下垫面数据。中南半岛由于历史时期国家政局演变复杂、彼此间攻伐频繁,文史档案保存不善,故而原始资料零碎、稀缺且缺乏统一整理,加上区域环境变化研究整体滞后,为其耕地时空重建工作增加了困难。本研究收集150 余部图文史料,挖掘170 余条人口数据、100 余条耕地数据、50 余条田赋数据,数字化50 余幅地图,之后在考订耕地原始记录的基础上,以人口作为代用指标,运用人均耕地(稻田)面积、人均粮食占有量两指标估算各国耕地总量,再根据社会经济发展定性认识以年均增长率插补缺失年份的耕地总量,进而获得1500-1950 年中南半岛耕地面积序列,时间分辨率为1500-1800 年每50 年、1800-1900 年每20-30 年、1900-1950 年每10 年;之后在考虑各国史料可获取性的基础上,遴选高程、坡度、夏季降水适宜度、到河流的最短欧氏距离、城镇化率、路网密度、到港口的最近路网距离、战争系数、华侨移民系数共9 个因素,分国别、分社会经济发展阶段以开垦优先度模型为主再现1500-1950 年5’×5’分辨率中南半岛耕地分布格局,以ANN-FLUS 模型为辅反演1885-1950 年越南耕地空间格局,最终揭示过去500年中南半岛耕地时空演变规律。其主要结论有: (1)重建的中南半岛耕地面积从1500 年2442.84 千公顷增长至1950 年18325.19 千公顷,总量增长了6.5 倍,以1850 年为拐点前后分为平稳缓速增长、波动快速发展两阶段,年均增长率分别为2.43‰、7.80‰;与各国家对比,中南半岛耕地总量序列的发展拐点(1850 年)与越南的耕地拐点一致,而早于柬埔寨(1900 年)、老挝(1870 年)、缅甸(1870 年)的耕地拐点,迟于泰国的耕地拐点(1800 年)。 (2)重建的1500-1950 年期间中南半岛耕地主要分布在缅甸境内由伊洛瓦底江和锡当河形成的冲积平原、越南境内北部的红河三角洲平原和南部的湄公河三角洲平原、泰国境内的湄南河平原以及柬埔寨中部平原等地;1500-1850 年间,全境土地垦殖率从普遍偏低(<25%)、发展缓慢;1885-1950 年,开垦规模迅速扩大,垦殖率迅猛提高(1950 年最高达到100%)。 (3)重建的1500-1950 年中南半岛耕地面积时间序列与HYDE 3.2 数据集的变化拐点一致(均为1850 年),在1850 年前差异较大(最大偏差达-43.34%)、1850 年后仅存在相对较小差异(最小偏差仅-4.24%);二者的耕地空间分布格局在过去500 年基本一致,而1850 年前的前者垦殖率和开垦规模明显超过后者,1850 年后则相反。 (4)以1954 年美国陆军工程局印制的测绘地图上耕地分布信息为参照,ANN-FLUS 模型的历史耕地空间重建精度优于开垦优先度模型。ANN-FLUS 模型反演结果的Kappa 系数(0.65)高于开垦优先度模型结果(0.54),增幅达20.37%,且ANN-FLUS 模型与测绘地图间绝对差异位于[-20%,20%]的格网占比(70.31%)高于开垦优先度模型结果(66.51%),增幅达5.71%;另外,其所反映的1900年、1950 年不连续的耕地拓展模式较开垦优先度模型连续过渡的模式更符合事实,说明这一类机器学习模型在历史土地利用重建上具有很好的应用前景。 (5)基于历史/现代疆域转换所作的资料统计口径统一工作,本文校正了过去500 年中南半岛耕地总量估算数值-1.90%~9.37%的偏差,经校正后的耕地重建结果更接近于历史“真值”,这说明在进行历史疆域变化较大的国家或区域的LUCC 重建时有必要考虑疆域变迁对相关资料统计口径的影响。
语种中文
页码145
源URL[http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/208080]  
专题地理科学与资源研究所_研究生部
推荐引用方式
GB/T 7714
刘娴. 过去500年中南半岛耕地时空变化重建(1500-1950年)[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2024.

入库方式: OAI收割

来源:地理科学与资源研究所

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