Динамическое слияние глобальной и локальной моделей для устойчивого планирования землепользования с учетом глобальных проекций GLOBIOM и локальных технико-экономических и ресурсных ограничений

Abstract

В целях проведения исследований и получения прогнозов на требуемом пространственном разрешении объединены две модели — вычисление глобальных и региональных проекций осуществляется с помощью глобальной динамической модели частичного равновесия GLOBIOM (Global Biosphere Management Model), а уменьшение размерности полученных результатов до необходимых пространственных разрешений проводится с помощью динамической рекурсивной модели разукрупнения, использующей принцип кросс-энтропии. Предложенный подход позволяет учесть данные, имеющиеся на разных разрешениях и из разных источников. В практических исследованиях, проведенных в Китае и Украине, предложенный подход позволил получить локальные прогнозы развития и изменения землепользования, соответствующие реальным тенденциям и ожиданиям. Разукрупненные данные и проекции использовались в национальных моделях планирования устойчивого землепользования и сельскохозяйственного развития.

З метою проведення досліджень і отримання прогнозів на необхідній просторовій одиниці запропоновано об’єднати дві моделі — обчислення глобальних і регіональних проекцій здійснюють за допомогою глобальної динамічної моделі часткової рівноваги GLOBIOM (Global Biosphere Management Model), а зменшення розмірності отриманих результатів до необхідної просторової одиниці отримують за допомогою динамічної рекурсивної моделі розукрупнення, що використовує принцип крос-ентропії. Запропонований підхід дозволяє врахувати наявні на різних просторових одиницях і з різних джерел дані. У практичних дослідженнях, проведених у Китаї та Україні, запропонований підхід дозволив отримати локальні прогнози розвитку і зміни землекористування, що відповідають реальним тенденціям і очікуванням. Розукрупнені дані і проекції використано в національних моделях планування сталого землекористування та сільськогосподарського розвитку.

In this paper, in order to conduct research at required spatial resolution, we propose a model fusion involving interlinked calculations of regional projections by a global dynamic model GLOBIOM (Global Biosphere Management Model) and a robust dynamic downscaling model, based on cross-enthropy principle, for deriving spatially resolved projections. The proposed procedure allows incorporating data from satellite images, statistics, expert opinions, as well as data from global land use models. In numerous case studies in China and Ukraine, the approach allowed to estimate local land use and land use change projections correspondingto real trends and expectations. The disaggregated data and projections were used in national models for planning sustainable land use and agricultural development.