西北地区集中式光伏用地时空格局演化及生态与经济效益研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 杨丽雯 |
| 答辩日期 | 2025-06 |
| 文献子类 | 专业学位 |
| 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 | 姜鲁光 |
| 关键词 | 西北六省 光伏用地 Landsat 影像 随机森林 生态-经济效益 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 农业管理 |
| 英文摘要 | 太阳能资源是未来最具竞争力的能源之一，发展太阳能资源是缓解能源危机、应对碳排放引起的全球气候变暖问题的重要途径。如今，伴随太阳能资源开发利用而兴起的光伏产业正处于快速增长时期。中国西北地区太阳能资源丰富、人口密度相对较低、草地与未利用地占比较高，光伏开发潜力较大。本研究聚焦在西北六省（新疆、内蒙古、青海、甘肃、宁夏与陕西），基于Google Earth Engine平台，构建随机森林分类模型，结合Landsat 与高分辨率遥感影像，围绕在大尺度上准确提取光伏用地、光伏布局的时空演化规律、光伏开发对生态与经济的综合影响等科学问题，系统分析光伏用地的分布特征、演化格局与效应。研究取得了以下主要成果与结论： 研究表明，相较于基于像素的随机森林算法，面向对象的随机森林算法将光谱特征、纹理特征与地形特征充分结合，具有更高的分类精度和较低的误判率。Kappa 值为0.8737，总体精度为0.9374。在结合高分影像校正边界后，最终结果与现有公开数据相对比，平均落点率超过90%。 根据解译结果统计，2023 年我国西北六省光伏用地面积约为3376.7685km2，光伏布局总面积由大到小依次为新疆、内蒙古、青海、甘肃、宁夏与陕西。其中新疆光伏布局面积超过800km2，在六省光伏布局占比约为26.31%，位列六省之首。光伏更易布局在年降水量较少、日照时数与太阳辐射强度较高的缓坡地区，在经济发展水平较低、原有土地尚未被完全开发、靠近电网的地区集聚分布。长期来看，2000 年以来我国西北六省光伏用地面积扩张面积持续增加，布局速度不断提升。2009 年之前光伏布局几乎为零，2009-2012 年仅在宁夏、内蒙古、甘肃等地出现零星分布，2012 年后光伏布局面积开始显著增长，尤其在2016年后增速加快，2022 年“双碳”目标提出后，光伏布局面积突破3000km²，呈现井喷式增长。光伏布局重心在2010-2023 年间由内蒙古西部向甘肃中部迁移，并逐渐向内蒙古回弹。光伏布局的集聚程度随时间逐渐增强，2014 年之前布局较为分散，2016 年后新疆、青海、甘肃、宁夏和内蒙古等地逐步形成光伏集聚区。2023 年，青海东部、甘肃北部、宁夏北部和内蒙古中部成为光伏布局最为集中的区域。 光伏布局对不同土地利用类型所产生的生态效益有所差异。整体而言，西北六省光伏布局通过遮荫效应减少地表蒸发、改善土壤湿度等，促进了植被恢复与生长。布局在草地上的光伏，若草地初始状态生长水平较高，光伏布局有利于促进植被生长。布局在未利用地上的光伏，尽管能够在一定程度上提高土壤湿度并减少风沙侵蚀，但在一些生态环境脆弱的地区，光伏布局对生态的负面影响较为显著。在耕地上布局的光伏主要对土壤湿度和微气候产生改善作用，然而光伏板的遮阴效应可能对部分地区的作物光合作用产生负面影响，对植被生长起到抑制作用。 在经济效益方面，西北六省光伏项目的回本周期主要受初始投资成本、年均收益以及年等效利用小时数等因素的影响。在光照条件优越的青海，回本周期较短，为8-10 年，而在新疆等地区，由于较高的投资成本和运营维护成本，回本周期较长，约为10-12 年。 |
| 学科主题 | 农业管理 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 116 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/215667]  |
| 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 | 杨丽雯. 西北地区集中式光伏用地时空格局演化及生态与经济效益研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2025. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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