Markov約束下ANN-CA模型構(gòu)建與閩侯縣土地利用模擬研究.pdf

1、近年來，土地利用（覆蓋）變化（LUCC）已逐漸發(fā)展成為全球性環(huán)境變化研究的核心領(lǐng)域，關(guān)于該領(lǐng)域的問題成為近年來全球性環(huán)境變化研究的前沿問題。在土地利用的結(jié)構(gòu)和數(shù)量變化定量研究基礎(chǔ)上，學(xué)者們對土地利用變化的研究愈發(fā)注重土地利用空間格局變化，以解譯并分析遙感圖片的信息為前提，依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，對區(qū)域土地的利用變化的情況進(jìn)行動態(tài)的研究，以期能更好地了解土地利用變化的過程和機(jī)理，并以此為依據(jù)提出相關(guān)的對策和措施，加強(qiáng)土地利用宏觀管理，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用

2、土地資源。從土地利用變化的研究發(fā)展趨勢來看，利用數(shù)學(xué)方法和多種方法綜合的方式來解釋土地利用變化的研究手段越來越多地受到研究者的親睞，同時這些方式也不同程度提高了土地利用類型轉(zhuǎn)化模擬和預(yù)測精度，實(shí)現(xiàn)對土地利用時空變化有效模擬。
　　本文以福建省閩侯縣作為研究區(qū)域，對該區(qū)域的土地利用數(shù)量和空間格局變化及其制約與驅(qū)動力因子進(jìn)行分析，構(gòu)建Markov-ANN-CA模型對研究區(qū)土地利用變化進(jìn)行仿真模擬和未來預(yù)測，研究主要包括以下內(nèi)容：（1）

3、以閩侯縣2000年、2005年和2010年三期遙感影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于ENVI和ArcGIS軟件平臺對三期影像進(jìn)行解譯，得到閩侯縣2000年、2005年和2010年土地利用現(xiàn)狀圖；其次以閩侯縣2000年、2005年和2010年土地利用現(xiàn)狀圖為依據(jù)，對研究區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)、數(shù)量的變化及土地類型轉(zhuǎn)移做了相關(guān)分析；（2）從地形坡度、河流、道路交通、行政中心及經(jīng)濟(jì)政策方面來探討研究區(qū)土地利用的制約和驅(qū)動影響機(jī)制；（3）在上述研究的基礎(chǔ)上構(gòu)建Mar

4、kov-ANN-CA模型，模擬研究區(qū)2010年的土地利用情景，并對研究區(qū)2015年和2020年的土地利用變化的發(fā)展趨勢和變化作出預(yù)測。本研究主要結(jié)論：
　?。?）閩侯縣土地利用變化具有強(qiáng)烈的時空分異特征。2000-2010年閩侯縣的土地利用變化一直都十分劇烈，人類活動的影響使土地利用類型的變更速度加快。土地利用呈現(xiàn)出明顯的城鎮(zhèn)化趨勢，耕地和林地大面積減少，建設(shè)用地呈快速增長趨勢。
　?。?）耕地、園地、建設(shè)用地的最適宜坡度在

5、0-15°之間，而林地最適宜分布坡度＞25°的地區(qū)；河流對建設(shè)用地和園地有強(qiáng)烈的吸引作用，對其余4種用地類型有排斥作用；建設(shè)用地和園地呈現(xiàn)出“離交通線路越近，增長速度越大”的規(guī)律；行政中心對建設(shè)用地呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的空間吸引效應(yīng)；行政中心對耕地的影響呈現(xiàn)出“距離行政中心越遠(yuǎn)，減少速度越快”的規(guī)律，對園地呈現(xiàn)出“距離行政中心越遠(yuǎn)，增加速度越快”的規(guī)律。
　?。?）構(gòu)建Markov-ANN-CA模型，設(shè)置6種不同的組合參數(shù)，對研究區(qū)2010

6、年土地利用進(jìn)行模擬，結(jié)果表明：引入適當(dāng)?shù)拈撝岛碗S機(jī)變量參數(shù)可以提高模型模擬精度；當(dāng)模型中的隨機(jī)變量α=2、閾值為0.8時，Markov-ANN-CA模型的Lee-Sallee指數(shù)最高；模型的土地利用數(shù)量模擬精度均高于85％，綜合 Kappa指數(shù)為0.95，Kappa系列指數(shù)分別為：0.97tanS dardK，K N00.98，0.98locationK，0.98quantityK，均大于0.9，土地利用模擬圖與研究區(qū)實(shí)際土地利用圖具有

7、很高的一致性。
　?。?）Markov-ANN-CA模型對研究區(qū)2015年和2020年土地利用格局進(jìn)行預(yù)測的結(jié)果表明：2010-2015年和2010-2020年閩侯縣的各土地利用類型變化明顯，耕地、林地、未利用地和水域保持下降的趨勢，建設(shè)用地、園地繼續(xù)保持增長的趨勢；閩侯縣建設(shè)用地主要沿著閩江和大樟溪兩岸分布在東南部平坦開闊的平原區(qū)，耕地主要分布在山間盆地、閩江兩側(cè)平原地帶，林地主要分布于縣境北部、西南部的山地區(qū)和縣境中部的丘陵區(qū)