【GIS进阶】PLUS模型，专题一：提取用地扩张

本文作者是小麒麟。

本文介绍的由中国地质大学（武汉）的地理与信息工程学院&国家GIS工程技术研究中心的高性能空间计算智能实验室（HPSCIL）开发的斑块生成土地利用变化模拟（Patch-generating landuse simulation, PLUS）模型。

PLUS模型是一个集成了土地扩张策略分析模块和基于多类随机斑块种子的元胞自动机模型的未来土地利用变化模拟模型，该模型能够通过解读用地之间的深层次关系来进行未来用地变化模拟，解析用地变化策略，从而提高模拟精度，且用户界面友好，操作简单，是一个值得推广的用地变化模拟模型。

可以在以下地址下载PLUS模型：

https://github.com/HPSCIL/Patch-generating_Land_Use_Simulation_Model

本文选用北京市全域为研究区域，利用PLUS模型模拟2030年的土地覆被分布。原始土地覆被数据如下，左上角为土地覆被数据的年份，数据来源为GlobeLand 30。

北京市2000、2010、2020三期土地覆被数据｜来源：GlobeLand 30

Step 1：新建字段，字段类型为短整型，字段的内容是把PLUS需要的新的value值。

Step 2：打开Lookup工具（Spatial Analysis-Reclass-Lookup，这里可以理解一下，Lookup也是“重分类”里的一个操作），Lookup field选择刚才建立的字段：

下面是对限制用地转换的数据（以下简称“限制数据”）的处理。本例中使用的限制数据为水体数据，PLUS软件对该数据表达方式的要求是限制转换的区域的value值为0，其他区域的value值为1。案例基于2020年的土地覆被数据提取水体数据并做该处理。处理结果如下（提示：使用Toolbox中的Reclass工具，最后记得输出为tif，不然PLUS识别不了）：

因为“unsigned char的数据格式最小，转成这个之后，有利于我们后面跑更大的数据。

• 打开PLUS（作者用的是1.3.5版本，也就是目前提供的最新版），Data Processing-ConvertLULC to Unsigned Char Format

• 输入要转换的数据（包括土地覆被数据和限制数据）：

将刚生成的unsigned char格式的用地数据，选取2010年和2020年的用地数据，输入到PLUS模型的“Extract Land Expansion”模块中。

结果在ArcGIS中展示：

可以发现多了个value为“0”的地类，该地类指的是“在2010年至2020年间没有发生变化的地类”，value 1-8为“每种地类中发生了变化的部分”。

PLIUS模型的下载地址如下，请自行前往下载：

https://github.com/HPSCIL/Patch-generating_Land_Use_Simulation_Model

用地覆盖数据使用的是GLC30，下面是关于GLC30的数据介绍：

30米全球地表覆盖数据GlobeLand30是中国研制的30米空间分辨率全球地表覆盖数据，2014年发布GlobeLand30 2000和2010版。自然资源部于2017年启动对该数据的更新，目前，GlobeLand30 2020版已完成。

GLC30数据申请下载地址如下，请自行前往下载：

http://www.globallandcover.com/

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