基于CAMarkov模型的滇池流域土地利用变化动态模拟研究

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1、北京大学学报(自然科学版)，第5O卷，第6期，2014年11月ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisPekinensis，Vo1．50，No．6(Nov．2014)doi：10．132098．0479-8023．2014．155基于CA．Markov模型的滇池流域土地利用变化动态模拟研究何丹周臻高伟郭怀成。于书霞刘永。，十1．北京联合大学应用文理学院，北京100191；2．中国科学院青藏高原环境变化与地表过程重点实验室，中国科学院青藏高原研究所，北京100101；3．北京大学环境科学与工程学院，水沙科学教育部重点实验室，北京1

2、00871；4．华中农业大学资源与环境学院，武汉430070；十通信作者，E·mail：yongliu@pku．edu．ca摘要以滇池流域为例，基于1990和1999年TM遥感影像解译数据，分析流域土地利用类型的动态变化程度，并基于马尔可夫模型定量分析土地利用转化的方向。采用GIS中多标准评价(MCE)方法，结合元胞自动机一马尔可夫(CA．Markov)模型，对2008年土地利用变化进行模拟和预测，预测结果与实际解译结果的Kappa系数达0．7338，表明预测结果可信。在此基础上，运用CA—Markov模型对2017和2026年的土地利用空间格局变化进行模拟，结果

3、表明，该流域土地利用变化快，生态恢复和重建的压力很大。2008-2026年，耕地、林地、水域和未利用地面积将有所减少，草地和建设用地面积将迅速增加；与l990-2008年相比，草地、水域和未利用地的变化趋势相反，而耕地、林地和建设用地变化趋势相同。建设用地在原有基础上往外扩展，水域变化则较小。林地资源虽然有所减少，但仍然是流域主要的用地类型。建设用地扩张明显增加了滇池非点源污染的负荷。土地利用不合理是造成目前滇池水质退化的主要原因之一，并将加剧未来流域的水环境和水生态压力。因此，保有足够的人均耕地，降低施肥强度，提高土地利用水平，保留足够量的生态用地，节约集约利用

4、建设用地，是降低该区域非点源污染潜力的重要措施。研究结果可为流域土地利用合理规划管理、生态恢复和经济发展政策的制定提供科学支持。关键词土地利用变化；元胞自动机一马尔可夫模型；多标准评价方法(McE)；动态模拟；滇池流域中图分类号X321AnIntegratedCA．MarkovModelf0rDynamicSimulationolfLandUseChangeinLakeDianchiWatershedHEDan。ZHOUJing，GAOWer，GUOHuaicheng，YUShuxia"．LIUYong1．CollegeofAppliedArtsandScienc

5、e，BeijingUnionUniversity，Beijing100191；2．KeyLaboratoryofTibetanEttvironmentChangesandLandSurfaceProcesses，InstituteofTibetanPlateauResearch，ChineseAcademyofSciences，Beijing100101；3．KeyLaboratoryofWaterandSedimentSciences(MOE)，CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，PekingUniversit

6、y,Beijing100871；4．CollegeofResourcesandEnvironment，HuazhongAgriculturalUniversity，Wuhan430070；十Correspondingauthor,E—mailyongliu@pku．edu．cnAbstractTakingLakeDianchiWatershedasstudyarea，thedynamicschangedegreeoflandusetypesinthewatershedwasanalyzedbasedoninterpretationdatafromTMimagein

7、1990and1999．ThedirectionoflanduseconversionwasquantitativelyanalyzedbylandusetransfermatrixbasedontheMarkovmode1．Meanwhile，landusechangetendencyof2008wassimulatedandforecastedbasedonlanduseconversionrulesUSingmulti．criteriaevaluationmethodfromGISandcombiningwithCA．Markovmode1．Compared

8、witht