基于FLUS模型的北海市土地利用碳排放效应分析.pdf
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1、 年月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y第 卷第 期收稿日期:作者简介:车良革(),男,工程师,经济师,硕士,研究方向为自然资源管理、国土空间规划、乡村振兴.通讯作者:陈齐博(),男,高级工程师,主要从事互联网地图服务、测绘航空摄影、地籍测绘、工程测量等地理信息相关工作.基基于于FF LL UU SS模模型型的的北北海海市市土土地地利利用用碳碳排排放放效效应应分分析析车良革,梁向东,李小军,陈齐博(广西致和天泰地理信息系统工程服务有限公司,广西 南宁 ;北海市国土资源信息中心,广西 北海 )摘要:预测并
2、探究了城市 年土地利用碳排放效应以及对区域实现“双碳”目标具有重要意义.利用 、年两期用地现状数据对F L U S模型进行了模拟精度验证,基于此模拟了北海市 年绿色集约生态情景与自然演变情景下用地空间布局和用地结构变化.结果表明:研究期间,北海市每年土地利用碳汇量远低于年土地利用碳排放量,且 年以来碳供需缺口大,历年碳供需缺口总额是年碳汇量的 倍以上;不同发展情景下的北海市土地利用结构对其碳汇影响不大,但在控制土地利用碳排放方面却效果凸显,绿色集约生态演变情景比自然演变情景每年少排碳 万t C;据情景对比分析表明,北海市难以仅通过优化调整土地利用结构来实现区域碳收支平衡,综合使用清洁能源是其重
3、要碳减排途径,沿海滩涂等湿地是其未来的重要固碳潜力用地.关键词:土地利用碳排放;F L U S模型;规划情景;北海市中图分类号:X 文献标识码:A文章编号:()A n a l y s i so fL a n dU s ea n dC a r b o nE m i s s i o nE f f e c t s i nB e i h a iC i t yB a s e do nF L U SM o d e lC h eL i a n g g e,L i a n gX i a n g d o n g,L iX i a o j u n,C h e nQ i b o(G u a n g x iZ h i
4、 h eT i a n t a iG e o g r a p h i cI n f o r m a t i o nS y s t e mE n g i n e e r i n gS e r v i c e sC o,L t d,N a n n i n g,G u a n g x i ,C h i n a;B e i h a iC i t yL a n da n dR e s o u r c e sI n f o r m a t i o nC e n t e r,B e i h a i,G u a n g x i ,C h i n a)A b s t r a c t:P r e d i c t
5、i n ga n de x p l o r i n g t h e c a r b o ne m i s s i o ne f f e c t s o f u r b a n l a n du s e i n i s o f g r e a t s i g n i f i c a n c e f o r a c h i e v i n g t h e d u a l c a r b o n g o a l i n t h e r e g i o n T h e s i m u l a t i o na c c u r a c yo f t h eF L U Sm o d e lw a sv e
6、 r i f i e du s i n gt h ec u r r e n t l a n du s ed a t a f r o mt h e t w op h a s e so f a n d B a s e do nt h i s,t h es p a t i a ll a y o u ta n ds t r u c t u r a l c h a n g e so f l a n du s e i nt h e g r e e n i n t e n s i v ee c o l o g i c a l a n dn a t u r a l e v o l u t i o ns c e
7、 n a r i o so fB e i h a iC i t yw e r es i m u l a t e d T h er e s e a r c hr e s u l t s i n d i c a t et h a t:D u r i n gt h er e s e a r c hp e r i o d,t h ea n n u a l l a n du s e c a r b o ns e q u e s t r a t i o n i nB e i h a i C i t yw a sm u c h l o w e r t h a n t h e a n n u a l l a
8、n du s e c a r b o ne m i s s i o n s,a n ds i n c e ,t h e c a r b o ns u p p l ya n dd e m a n dg a ph a sb e e n l a r g e,w i t h t h e t o t a l c a r b o ns u p p l ya n dd e m a n dg a po v e r t h ey e a r sb e i n gm o r et h a n t i m e st h ea n n u a lc a r b o ns e q u e s t r a t i o n
9、;T h el a n du s es t r u c t u r eo fB e i h a iC i t yu n d e rd i f f e r e n t d e v e l o p m e n t s c e n a r i o sh a s l i t t l e i m p a c t o n i t s c a r b o ns i n k,b u ti t se f f e c t i v e n e s s i nc o n t r o l l i n g l a n du s e c a r b o ne m i s s i o n s i sp r o m i n e
10、 n t T h eg r e e n i n t e n s i v e e c o l o g i c a l e v o l u t i o ns c e n a r i o r e l e a s e s ,t o n so f c a r b o np e ry e a r l e s s t h a n t h en a t u r a l e v o l u t i o ns c e n a r i o A c c o r d i n gt ot h ec o m p a r a t i v ea n a l y s i so f s c e n a r i o s,i t i
11、sd i f f i c u l t f o rB e i h a iC i t yt oa c h i e v er e g i o n a l c a r b o nb a l a n c eo n l yb yo p t i m i z i n ga n da d j u s t i n g t h e l a n du s e s t r u c t u r e T h e c o m p r e h e n s i v eu s eo f c l e a ne n e r g y i s a ni m p o r t a n tw a yt or e d u c ec a r b o
12、 ne m i s s i o n s W e t l a n d ss u c ha sc o a s t a lm u d f l a ta r e i m p o r t a n t l a n df o rc a r b o ns e q u e s t r a t i o np o t e n t i a l i nt h e f u t u r e K e yw o r d s:l a n du s ec a r b o ne m i s s i o n s;F L U SM o d e l;p l a n n i n gs c e n a r i o;B e i h a i c
13、i t y车良革,等:基于F L U S模型的北海市土地利用碳排放效应分析地理与规划 引言为实现“双碳”目标,碳汇、碳排放课题已成为当前研究热点,研究表明土地利用变化引起的碳排放量是人类活动影响碳排放总量的/,研究土地利用碳排放对实现区域国土空间优化和“双碳”目标具有积极的现实意义.土地利用通过改变地表覆被变化从而影响碳汇、碳减排效应受到学者广泛关注,众学者围绕土地利用碳排放效应,研究尺度集中在全国尺度、省际省域、城市群、经济区乃至城市和县域等方面进行了深入研究,在研究视角上主要包括土地利用碳排放的空间关联、空间关联及驱动因素,、省域 碳排放时 空差异及碳 补偿、土地利用碳收支与碳补偿、土地利
14、用碳源碳汇结构变化及驱动因素研究、土地利用低碳优化、土地利用碳排放效率测度评价,深入研究土地利用碳排放的空间关联、驱动因素、空间强度和空间优化等,以期提升碳排放效率.土地利用与碳汇、碳排放等碳循环活动紧密相关,在碳储量估算研究中已大量应用土地利用模型进行预测,常用的土地利用预测模型 较多,数量预测模型,如灰色预测模型(G F)、系统动力学模型(S D)和马尔可夫链模型(M a r k o v)等可以模拟不同情景的土地利用数 量 变 化;空 间 预 测 模 型,如 元 细 胞 自 动 机(C A)、地理探测器、C L U ES模型、C AM a r k o v模型、未来土地利用预测模型(F L
15、U S)等可以模拟未来土地利用的空间分布,由于F L U S模型同时具备数量模拟、空间分布、多因素驱动等良好的模拟效果而在碳储量研究中得到广泛应用.但当前研究大多基于土地利用现状与历史阶段的碳收支本底静态研究,将土地利用动态预测模型与土地利用碳排放效应相结合的研究相对欠缺.县市作为“双碳”目标考核审计的重要单元,此时,基于县市年度土地利用管理台账矢量成果和国土空间规划成果作为政策限制因素,依托F L U S模型为县市量身定制不同发展情景下的土地利用变化,并探究其 年土地利用碳排放效应,对区域国土空间规划成果评价以及为当地实现“双碳”目标的政策制定具有积极的现实意义,可在优化土地资源管理的基础上
16、为未来区域碳减排目标的制定提供参考.研究区域与方法 研究区概况与数据来源北海市位于广西壮族自治区南部,是面向东盟更好服务“一带一路”的重要节点城市.市区下辖海城 区、银 海 区 和 铁 山 港 区个 区,总 面 积 k m,属亚热带海洋性季风气候.年全年生产总值(G D P)亿元,比 年增长 ,全年粮食种植面积 万h m,全市居民人均可支配收入 元,年末常住人口 万人.本文数 据 源 主 要 包 括:期 土 地 利 用 现 状(、年)来源于北海年度变更矢量数据,未来 土 地 利 用 预 测 模 型 驱 动 因 素 主 要 包 括D EM、坡度等自然因子和人均G D P、人口密度等社会经济驱动因
17、子,限制因素主要以国土空间规划“三区三线”成果为主,详见表,将相关驱动因子转换为同一坐标系后,统一重采样为 m m栅格.社会经济和能源数据,主要来源于广西及北海统计年鉴(年).表土地利用预测驱动因子及数据来源数据类型数据名称分辨率/m数据来源自然因素D EM 地理空间数据云(h t t p s:/w w w g s c l o u d c n/)坡度 第三次国土调查数据坡度库成果N D V I MO D A lV e r s i o np r o d u c t(h t t p:/s e a r c h e a r t h d a t a n a s a g o v/)年均气温 广西气象局地面
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