基于GIS和Logistic-CA-Markov模型的土地利用-覆被變化與模擬研究.pdf

1、土地利用/覆被變化（LUCC）作為影響全球環(huán)境變化的重要驅(qū)動(dòng)力及核心領(lǐng)域，是當(dāng)前學(xué)術(shù)界普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。分析不同時(shí)空尺度下的土地利用/覆被類(lèi)型的演變規(guī)律，不僅有利于增強(qiáng)對(duì)區(qū)域土地利用時(shí)空變化過(guò)程的認(rèn)識(shí)，而且能夠?yàn)橥恋氐目茖W(xué)管理提供一定的決策依據(jù)，從而利于實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用。而實(shí)現(xiàn)區(qū)域土地利用的空間模擬，對(duì)于探索尺度轉(zhuǎn)化以及深入了解土地利用時(shí)空變化過(guò)程、驅(qū)動(dòng)機(jī)制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以福建省龍海市為研究區(qū)，以2002

2、年TM遙感影像、2008年龍海市第二次全國(guó)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)和2014年龍海市土地利用變更數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，分別從土地?cái)?shù)量結(jié)構(gòu)變化、土地利用類(lèi)型轉(zhuǎn)移變化、土地利用分形特征和空間重心遷移等角度具體分析2002-2014年龍海市土地利用/覆被變化特征。借助GIS空間分析技術(shù)，共設(shè)計(jì)7個(gè)空間尺度（50m×50m、75m×75m、100m×100m、125m×125m、150m×150m、175m×175m、200m×200m），運(yùn)用Logist

3、ic回歸模型選取對(duì)研究區(qū)有重要貢獻(xiàn)的10種驅(qū)動(dòng)因子進(jìn)行空間統(tǒng)計(jì)分析，在選取最佳模擬尺度的基礎(chǔ)上，基于Logistic-CA-Markov耦合模型分別設(shè)定自然發(fā)展情景和城市規(guī)劃與區(qū)域發(fā)展2種情景，實(shí)現(xiàn)對(duì)龍海市2020年土地利用/覆被類(lèi)型的空間模擬預(yù)測(cè)。研究結(jié)果表明：
　?。?）龍海市土地利用/覆被類(lèi)型呈現(xiàn)較為強(qiáng)烈的時(shí)空分異特征。2002-2014年龍海市的耕地、林地、水域用地類(lèi)型呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，且耕地面積減少最多，達(dá)到4612.54

4、hm2。建設(shè)用地呈迅速增加趨勢(shì)，12年間總共增加7035.56 hm2。土地利用類(lèi)型在2002-2014年間重心遷移沒(méi)有劇烈程度的變化，但局部遷移變化仍然較為明顯。土地利用空間形態(tài)由復(fù)雜趨向于簡(jiǎn)單，土地利用空間結(jié)構(gòu)則由不穩(wěn)定向穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展。
　?。?）多尺度 Logistic回歸結(jié)果揭示了不同空間尺度下，龍海市各用地類(lèi)型與驅(qū)動(dòng)力 Beta系數(shù)及其作用強(qiáng)度存在著明顯的差異性，呈現(xiàn)“尺度效應(yīng)”的特征。
　?。?）研究設(shè)計(jì)的7個(gè)空

5、間尺度，通過(guò)比較 Logistic回歸模型的擬合優(yōu)度（ROC值），確定125 m×125 m是龍海市土地利用空間格局變化研究的最佳模擬尺度。在125 m×125 m尺度下，耕地的ROC值為0.825，園地0.726，林地0.735，建設(shè)用地0.843，水域用地0.715，其他用地0.704，擬合度均大于0.700，擬合度較好。
　　（4）耦合Logistic-CA-Markov模型預(yù)測(cè)結(jié)果表明：在自然發(fā)展情景下龍海市的耕地將被大量