土地覆盖变化科技论文期刊

闫小培：女，1956年3月生，教授、博士生导师，深圳市副市长。1982年毕业于西南师范大学地理系地理教育专业，获学士学位；1987年毕业于英国南安普顿大学人文地理学专业，获硕士学位；1997年毕业于中山大学人文地理学专业，获博士学位。1982-1990年在西南师范大学任教，1991年3月至今在中山大学任教。现任中山大学城市与区域规划系主任、城市与区域研究中心主任、教授、博士生导师。兼任中国地理学名词审定委员会委员、国家自然科学基金委员会学科评审组成员、中国地理学会城市地理专业委员会委员副主任、中国城市规划学会理事、中国区域科学协会常务理事、广东省地理学会常务理事、广州市城市规划协会副理事长；曾任国际地理联合会（IGU）人口地理专业委员会委员。兼任《地理科学》（英文版）、《人文地理》、《经济地理》、《城市规划》、《国外城市规划》、《规划师》、《现代城市研究》、《地域研究与开发》等杂志编委。兼任中国致公党广东省委会副主委、致公党中央委员、广东省人大常委。闫小培从事城市地理、地理专业英语和城市发展学本科和研究生课程的教学工作。任负责人之一的城市地理学课程被列为中山大学和广东省重点建设课程。闫小培从事城市发展与城市化、区域发展与城市规划、城市土地利用、城市内部空间结构等领域的研究工作。1990年代以来，主持国家杰出青年科学基金项目1项、国家自然科学基金项目3项、教育部人文社会科学重点研究基地重大项目1项、建设部与广东省政府合作项目1项、广东省自然科学基金项目2项，主持国际合作项目2项、与香港合作项目2项，主持地方政府委托项目10余项。作为主要研究者，参加国家自然科学基金重点项目2项。自1990年以来，已在《地理学报》、《地理科学》、《Journal of Chinese Geography》（《地理学报》英文版）、《Chinese Geographical Science》（《地理科学》英文版）、《地理研究》、《人文地理》、《经济地理》、《热带地理》、《中山大学学报》、《城市规划》、《国外城市规划》、《城市问题》、《城市研究》、《城市》、《Urban Geography》（美国）、《GeoJournal》（德国）、《Journal of Geography Education》（韩国）等国内外主要地理和规划学术期刊上发表论文100余篇，出版著作4本。闫小培曾获广东省高校科技进步三等奖、中南地区大学出版社优秀学术专著一等奖、中山大学先进科技工作者、中山大学优秀教学成果奖、广东省政协优秀提案奖、中山大学地学院优秀班主任、广东省南粤教书育人优秀教师称号。周介铭：男，1956年5月生于四川省成都市，汉族，教授，四川师范大学校长。1982年7月毕业于西南师范大学地理系。1982－1985年在兰州商学院贸易经济系、西北民族学院民族贸易系任教师，1985－1990年任四川师范大学地理系讲师、副系主任，1990－1997年任四川师范大学副教授、教授，教务处副处长、处长，1997－2003年任四川师范大学副校长，2003年至今任四川师范大学校长。周介铭主要从事人文地理学的教学与研究，特别是在国土规划与整治，土地资源经济评价方面进行了深入的研究。多次承担国家计委、国土资源部、四川省科技厅、四川省国土资源厅、云南省土地局、四川省教育厅及各级地方政府下达的科研课题。他主持和承担的《成都市国土总体规划》项目获国家计委科技进步三等奖（1992年），主持和承担的《都江堰市区土地定级与基准地价评估研究》项目获国家土地管理局科技进步二等奖（1995年），主持和承担的《AUTOPLY县级土地利用现状及变更调查信息管理系统》项目获四川省科技进步三等奖（1997年），他主持和承担的项目还多次获得国家土地管理局和成都市人民政府科技进步奖，并于1993年获国务院颁发的政府特殊津贴。除承担大量科研项目外，他还出版了3本专著，并在各类刊物发表论文100余篇。周介铭在教学与教学管理上也有较深的研究，先后两次获得四川省优秀教学成果一等奖。他是四川师范大学资源与环境学院人文地理学硕士点的学术带头人，招收资源评价方向的研究生。周介铭现担任中国地理学会理事，四川省地理学会副会长，四川省土地学会副会长，四川省国土经济研究会常务理事，四川省土地估价师协会副会长，并于1998年起连续两届受聘为四川省科技顾问团顾问。王一鸣: 副院长, 研究员,博导, 享受政府特殊津贴专家。1959年出生，1982年毕业于西南师范学院地理系，获学士学位；1985年硕士毕业于西南师范学院地理系。1989年7月毕业于天津南开大学，获经济学博士学位。曾先后在国家计委国土地区研究所和宏观经济研究院工作，历任室主任、所长助理、副所长，院长助理。2001年1月任国家计委宏观经济研究院副院长。2003年兼任国家发改委国土地区研究所所长。2005年2月任院党委书记、常务副院长主持院日常工作。主要著作：中国区域经济政策研究知识经济与中国经济发展“十五”计划时期中国经济和社会发展的若干重大问题研究主要学术论文：西部大开发要以体制和机制创新为先导关于加快城市化进程的若干问题研究领导干部宏观经济管理知识读本“十五”计划时期中国经济和社会发展的若干问题研究许炯心：男，中国科学院地理科学与资源研究所研究员、博士生导师。1948年12月出生于四川省。1977年毕业于西南师范学院地理系；1981年获中国科学院研究生院硕士学位。此后在中国科学院地理研究所从事科研工作。1986年9月－1987年7月在荷兰国际地学与航测学院进修。1995年5月－1996年7月在加拿大不列颠哥伦比亚大学作高级访问学者、客座教授。现任中科院地理科学与资源研究所学术委员会委员、学位委员会委员；中国地理学会理事、地貌专业委员会主任、中国水利学会泥沙专业委员会委员；《地理研究》编委,Journal of Chinese Geography 编委、International Journal of Sediment Research (IE索引刊物)编委。研究领域和研究方向：主要从事河流地貌、流域侵蚀产沙和河流泥沙灾害方面的研究工作。 科研业绩：共发表论文110余篇，其中SCI索引论文近30篇。出版专著4部（含合著）。代表性学术著作：1. 1996，中国不同自然带的河流过程，科学出版社。 2. 1997，河型对含沙量空间变异的响应及其临界现象，中国科学，. 承担项目情况：主持或参加国家自然科学基金重大及面上项目、973项目、国家六五、七五、八五、九五科技攻关项目、中国科学院知识创新重要方向及领域前沿项目等共20余项。获奖情况： 曾获中科院自然科学二等奖、科技进步二等奖各一次 。钱乐祥 ， 教授， 博士， 广州大学博士生导师。1987年西南师范大学地理系本科毕业，1997年于华东师大博士毕业，主要从事GIS与遥感应用方向的教学科研工作，现任广州大学研究生处副处长兼地理信息科学系教授，兼任中国自然资源学会热带亚热带资源研究专业委员会委员兼副秘书长、中国地理信息系统协会理论与方法专业委员会通讯委员、广东省地理学会理事暨遥感与地理信息系统专业委员会副主任等学术兼职。先后承担省部级以上项目10余项；出版《地球信息科学引论》等专著6部；发表学术论文70余篇；获各种奖励20余项，2005年获国家优秀教学成果二等奖。发表的学术论文：1．Qian Lexiang, Cui Haishan and Chang Jie. Impacts of land use and cover change on land surface temperature in Zhujiang Delta. Pedosphere, 2006, 16(6), SCI；2．钱乐祥，丁圣彦. 珠江三角洲土地覆盖变化对地表温度的影响. 地理学报，2005，60（5）；3．钱乐祥等. 福建土地退化的景观敏感性综合评估. 生态学报，2002，22（1）；4．钱乐祥等. GIS支持的土壤贫瘠化区域分异研究. 地理科学，2002，22（1）；5．钱乐祥，丁圣彦，许叔明. 伊洛河流域不同地貌类型区的景观空间结构对比分析. 地理科学，2003,23(5)。邱道持：男，汉族，重庆市人，1947年生。1978年10月至1982年1月在西南师范大学地理系学习，1982年1月毕业于西南师范大学地理系获学士学位，留校任教至今。其间，1985年至1987年曾在罗马尼亚布加勒斯特大学学习。在校工作期间，先后担任西南师范大学地理系系主任、西南师范大学科技处处长、教育部西南师资培训中心副主任、中国地理学会理事、重庆市地理学会常务副理事长、重庆市国土学会副理事长、重庆市土壤学会副理事长，重庆市科协常委。2001年10月调任重庆市国土资源和房屋管理局副局长。邱道持同志多年从事地理教育和国土资源管理教学科研工作，成绩突出。先后承担了国家“十五”科技攻关项目：“地质灾害监测、预警及辅助决策支持系统关键技术研究与示范”（课题任务书编号：2001BA604A02）以及重庆市土地利用总体规划、重庆市矿产资源总体规划、重庆市土地定级估价等30多项科研课题。在《中国土地科学》、《自然资源学报》、《经济地理》、《人文地理》等学术核心期刊上发表论文60余篇。出版了《中国政治地理》、《综合自然地理学》、《重庆市矿产资源开发》、《土地资源学》等专著。先后获得教育部曾宪梓优秀教师奖、四川省人民政府优秀教学成果奖、以及国土资源部、建设部、重庆市人民政府等八项省部级科技进步奖。1996年被西南师范大学聘为教授、2000年被西南农业大学聘为博士生指导教师、2001年被重庆市委组织部和市人事局评选为地理学学术带头人。王 力：男，教授，人文地理专业硕士导师，生态学专业博士导师。1993年硕士研究生毕业于西南师范大学自然地理专业，获理学硕士学位；1997年博士毕业于西南农业大学农业经济管理专业，获管理学博士学位。1996年在中国科学院地理研究所国家遥感中心参加ARC/INFO专业培训。主要研究领域：资源经济学、土地资源学、农业经济学。主持“重庆黔江开发区土地利用总体规划”、“悦来镇城镇总体规划”、“永川生态经济综合发展规划”等项目10项，发表论文20余篇，出版专著2部。吴康明：1963年9月生，四川省广安市人，1982年7月加入中国共产党，1984年7月西南师范大学地理系毕业留校工作，副教授。曾任西南师范大学团委副书记（主持工作），四川省委社教工作团达县工作队队长。1992年12月任西南师范大学团委书记。1997年1月任西南师范大学图书馆党总支书记、校党委委员。1997年12月任重庆市团委副书记、党组副书记。1998年5月当选为中国共产主义青年团第十四届中央委员会委员。2001年12月任重庆市团委书记、党组书记。2003年6月当选为中国共产主义青年团第十五届中央委员会委员。2004年6月任重庆市北碚区委副书记、代理区长， 2005年任北碚区区长， 2007年任市委党校(重庆行政学院)副校长(副院长)(正厅局级)。谭净：男，1961年9月29日生，四川南充市人。1979年9月考入西南师范学院地理系，1983年7月毕业留校任教。1984年7月担任助教，1991年7月任讲师，1995年10月任西南师范大学地理系副主任，1996年10月任副教授，2003年6月任西南师范大学资环学院副院长，2004年6月调致公党重庆市委，历任副秘书长兼组织处处长、秘书长、副主委兼秘书长。在校期间，主讲过《中国经济地理》、《产业布局学原理》、《经济地理学导论》、《地理学思想史》、《土地估价理论》、《中国地理》、《房地产开发》、《房地产经营》等本科专业课和《产业布局学原理》、《经济地理学导论》、《区域经济学》等研究生班课程。1次被评为校优秀教师，多次评为优秀实习指导教师。曾参加或主持完成了“海南省通什市城市总体规划”、“四川经济地理”、“川南国土规划”、“合江县农业资源开发重点项目技术经济研究”、“长江上游地区资源开发与生态保护总体战略研究”、“歇马镇农村剩余劳动力转移研究”、“长江水天城总体规划和土地估价与预测”、“石柱县悦来镇、下路镇城镇总体规划”、“九龙坡西部九镇城镇体系规划”、“三峡移民与发展”等科研课题。其中1项被评为四川省科技进步三等奖，1项评为重庆市社科三等奖。参编的著作2部，在学术刊物上发表论文4篇。罗清泉：四川省蓬安人，生于1967年3月，1985年12月加入中国共产党。1988年毕业于西南师范大学地理系，获学士学位；同年就读地理系区域地理学中国经济地理专业研究生，1991年获理学硕士。1998年韩国韩南大学进修宏观经济学；1999年重庆大学资源环境学院攻读博士研究生，2005年获工学博士学位。1998年至2002年先后任重庆市计委（发展计划委员会）高技术处副处长、国民经济综合处副处长、处长，兼任重庆市区县经济发展办公室副主任。2003年2月任重庆市涪陵区人民政府副区长、党组成员。2006年12月至今任重庆市发展和改革委员会副主任、党组成员，分管发展规划、财政金融、高技术产业、西部开发等方面工作，兼任重庆市高新技术产业化办公室副主任、重庆市发展和改革学会副理事长。实践经验丰富，是重庆市“十五”计划制定者和起草人之一，“十一五”重大专题规划的制定者之一，重庆市“一圈两翼”区域发展、统筹城乡综合配套改革试验、主体功能区、川渝合作成渝经济区建设等重大战略的策划者和推动者。理论功底扎实，公开发表学术论文20余篇，出版专著3部。

专著1. 巴雅尔.内蒙古土地利用与覆盖变化多尺度动态研究.呼和浩特:内蒙古人民出版社,学术期刊论文2. 巴雅尔,敖登高娃.基于Coreldraw的内蒙古土地资源TM影像人机交互判读.干旱区资源与环境,1999,13(sup):. 巴雅尔,敖登高娃.TM影像人机交互判读技术的实验研究.内蒙古师大学报(自然科学汉文版),2000,29(3): . 巴雅尔,敖登高娃,周占鳌.基于遥感的城市边缘区土地利用动态监测.人文地理,2000,15(5):. 巴雅尔,敖登高娃.《地图学》中的地图投影教法分析.内蒙古师大学报(自然科学蒙文版),2001,22(1):. 巴雅尔,王建华,祁元.基于GIS的遥感影像土地利用与覆盖信息提取实验研究.干旱区资源与环境,2004,18(2):. 巴雅尔,敖登高娃.论土地利用与覆盖变化相关领域及其研究态势.内蒙古师大学报(哲学社会科学汉文版),2004,33(5):. 巴雅尔,敖登高娃,王建华,王一谋.基于ARC/INFO GRID模块的内蒙古土地利用与覆盖空间结构分析.干旱区资源与环境,2004,18(9):. 巴雅尔,敖登高娃,周月敏,朱林,王一谋.面向模式识别的内蒙古地区NOAA-AVHRR数据的合成与优化处理.内蒙古师大学报(自然科学汉文版),2005,34(2):. 巴雅尔,敖登高娃,马安青,周月敏,王建华.历史时期内蒙古LUCC时空过程及其驱动机制.人文地理,2005,20(5):. 巴雅尔,敖登高娃,沈彦俊,朱林,Ryutaro Tateishi,王一谋. 地理信息系统支持下SPOT/vegetation NDVI影像的大尺度神经网络分类. 红外与毫米波学报,2005,24(6):427-431.[SCI/EI核心//INSPEC收录]12. 巴雅尔,敖登高娃, 王一谋.内蒙古蒙中经济区大城市边缘带LUCC时空过程分析.经济地理,2006,26(1):. 巴雅尔,敖登高娃.基于LUCC的内蒙古人地关系地域系统调控模式初探.内蒙古师大学报(哲学社会科学汉文版),2006,35(2):91-95.学术会议论文巴雅尔,敖登高娃,沈彦俊,Ryutaro Tateishi,王一谋.1990-2000年内蒙古草原退化过程的遥感动态研究.2005年全球华人地理学家大会论文摘要集:19-1.北京大学.巴雅尔,敖登高娃,沈彦俊,朱林,Ryutaro 影像与气象观测数据的大尺度数据融合实验研究.第15届全国遥感技术学术交流会论文摘要集:118.中国贵阳.

曹银贵1，2 王静1 程烨1，2 郝银3 许宁1，2

（1.中国土地勘测规划院土地利用重点实验室，北京，100035；2.中国地质大学土地科学技术系，北京，100083；3.湖北省荆州市土地整理中心）

摘要：综合叙述土地利用/覆被变化研究20 多年来的研究进展，总结了在土地利用数量变化研究、驱动力研究、土地利用变化模拟研究方面取得的丰硕成果。一方面是驱动力因子的多样性；另一方面是土地利用变化模拟方法的交叉性，从数量模拟研究转向空间模拟研究，从单方法模拟研究转向多种方法结合的模拟研究，从生物物理驱动力的建模方式转向生物物理驱动力与社会经济驱动力相结合的建模方式，未来研究则要加强精度的要求，使其研究成果能真正引导土地利用规划。

关键词：土地利用/土地覆被变化；驱动力；土地利用变化模拟

土地利用/覆被变化（LUCC）研究于1995年启动。10余年间，LUCC 研究始终是全球变化研究的热点之一，并取得了丰硕的研究成果［1］。除了体现在 LUCC 监测技术、驱动力、生态环境效应和建模研究等不同方面外，LUCC 研究在理论上也取得了非常大的突破。土地利用/覆被变化研究之所以能够取得重大突破，一方面是因为土地利用/覆被变化是引起其他全球变化问题的主要原因，因而在全球环境变化与可持续发展研究中占有重要地位；另一方面是因为地球系统科学、全球环境变化以及可持续发展涉及到自然和人文多方面的问题，而在全球环境变化问题中，土地利用/覆被变化可以说是自然和人文过程交叉最为密切的问题［2］。LUCC 的研究起初是从全球变化研究入手，发展到现在，开始重视典型区的研究；从简单的数量研究发展到空间变化上的研究；从简单的土地利用转换的研究发展到生态足迹、能流与物流的转换研究。总的来看，LUCC 的研究是越来越微观，在此简要回顾一下 LUCC 研究的进展。

土地覆被是指存在于地表的植被（自然的或者是种植的）以及人工建筑，例如水体、冰面、裸露的岩石、沙地都可以认为是具体的一种土地覆被形式［3］，土地利用则定义为同时包括改变土地生物物理属性的利用方式和产生这种利用方式的目的［5］。土地利用的形式是多种多样的，耕地、林地、园地等都是土地利用的类型。从土地覆被与土地利用二者的含义来看：土地覆被主要是指自然的地表形态，而土地利用重在突出人类的社会经济活动对土地资源的作用，体现出了土地的使用状况或土地的社会、经济属性；因此土地利用和土地覆被构成了土地的两种属性［2］。通常情况下，土地覆被的变化会影响土地利用决策，土地利用变化则会导致土地覆被变化，再影响到土地利用决策，从而产生新一轮的土地利用变化［4，5］。由于当代的土地覆被变化主要是人类对土地利用影响造成的，所以认识土地利用变化，是了解土地覆被变化的首要条件。

自20世纪90年代以来，全球环境变化研究领域逐渐加强了对土地利用/覆被变化的研究。“国际地圈与生物圈计划”（IGBP）和“全球环境变化人文计划”（IHDP）于1995年共同发起了“土地利用/覆被变化”（LUCC）研究计划，并于1996年提出了5个关于土地利用/覆被问题及3个焦点［6］。5个框架问题是：①过去的300年中人类的活动是如何改变土地覆盖的？②在不同的历史阶段、不同地理单元，土地利用变化的主要人为因素是什么？③在今后50～100年中土地利用变化将如何影响土地覆盖？④直接的人文和生物物理过程是如何影响特定土地利用类型的承载力的？⑤气候和全球生物地球化学作用怎样影响土地利用和土地覆盖？反之又如何？3个焦点是：①土地利用动态变化——典型对比分析研究；②土地覆被动态变化——直接观察和诊断模型；③区域的与全球的模式——综合评价的框架。总的来看，土地利用变化研究主要是理解土地利用变化的原因和结果，同时模拟土地转换的时空类型［7］。

1 土地利用数量变化研究

区域土地利用变化包括土地利用类型的面积变化、空间变化和质量变化［8］。面积变化首先反映在不同类型的总量变化上，通过分析土地利用类型的总量变化，可了解土地利用变化总的态势和土地利用结构的变化［9］。目前土地利用的数量变化指标有：土地利用变化的幅度、土地利用变化的速度和土地变化的区域差异。通过各地类之间的转化，得出土地利用的转化矩阵。

2 驱动力研究

有关 LUCC 驱动力的研究是探索 LUCC 驱动机制的核心问题［10］。Riebsame 认为土地利用变化的预测研究是很艰难的，因为它需要了解土地利用变化的根本性的驱动力［11］，而土地利用预测模拟研究的先决条件是要确认最重要的驱动力［12］。纵观国际上土地利用/覆被变化的驱动机制研究，目前主要是通过大量的案例与比较，探讨土地利用/覆被变化的动力学机制［13］。Fu Congbin 认为土地利用/覆被变化的驱动力是：气候变化和人类活动［14］，由此可见驱动力研究指标的选取一方面与自然状况有关；另一方面与人类活动有关。因此驱动力通常分为生物物理（bio-physical）和社会经济（socio-economic）两大类。生物物理驱动力包括自然环境的特征和过程，例如气候变化、地形、火山爆发、植物演替、土壤类型和过程、自然资源的有效性等［15］；而社会经济驱动力则包括人口变化、贫富状况、技术进步、经济增长、政治经济结构以及价值观念等［6，16，17］。有的时候驱动力与被观察的土地利用变化在空间或时间上相差甚远，经常涉及宏观经济政策的转变和政策的变化，这些都是很难预测的［18］。由于不同区域土地利用的驱动机制存在一定的差异，因此驱动力方面的研究都是以单一的区域为研究对象。 认为土地利用变化的驱动力因子随着比例尺的不同而发生变化：在农田比例尺的情况下，主要是由社会性的和易近性的驱动因子在起作用；在景观研究尺度内，主要考虑的是地形和农业气候条件；在区域和国家尺度下，气候、人口和宏观经济政策将共同作用［12］。

生物物理驱动力

对于区域性的土地利用/覆被变化研究而言，生物物理方面的驱动力对土地变化的影响在一个比较短的时间段内是比较小的，通常也是不显著的。石瑞香的研究表明，自然（气候）因素并未构成样带上近年来土地利用（尤其是耕地）变化的主要驱动力［19］，但是并不是没有影响的。邹亚荣在中国农牧交错区土地利用变化的研究中表明，青藏高原的上升是晚新生代北半球气候变化的重要驱动力，引起了我国北方气候的干旱，对我国农牧交错区的形成，特别是对东部草地变化产生了影响［20］。叶宝莹在嫩江中上游地区的土地利用变化研究中选取了高程、坡度作为土地利用变化驱动力的指标，结果表明二者与土地利用变化的线性关系明显［21］。地貌类型也会影响土地利用的变化，草地受地貌条件的影响与控制较耕地小［22］；城市的边缘区的土地利用会受到地形的影响，北京城乡过渡区的土地利用变化的发展趋向，在地域上深受西北部山地的阻力作用，可能会形成不对称发展［23］。袁俊在湖北省土地利用变化的研究表明，湖北省土地利用年变化率较低，主要是由特殊的地形限制的［24］。赵庚星认为50年前黄河三角洲地区的土地利用变化主要是受气候因素、风暴潮和黄河改道等自然因素驱动［25］。

社会经济驱动力

土地利用是社会的一面镜子［26］，土地利用变化能够很好地反映社会经济发展的历程。土地资源条件虽是土地利用结构形成的决定性因素（基础因素），但是对于人类活动而言，这种变化是缓慢的，Elena 认为人类活动是引起土地利用变化的一个主要成分［7］，因此分析社会经济因素对土地利用变化的作用摆在首要的位置［27］。陈百明认为在社会经济驱动力方面，土地利用变化与人口增长之间有明显的联系，但同时这一变化与技术进步、富裕程度、经济状况，以至文化、宗教、军事等之间也能找到一定的相关关系［28］。并且大部分的案例研究都突出了政策对土地利用变化的重要作用，例如京都草案这一国际性的环境政策将对未来的土地利用变化产生深远的影响［29］。龙花楼研究表明几年或几十年的土地利用变化主要是由人类的社会经济活动影响所导致［30］。袁俊认为城镇人口的迅速增长、第二产业的发展、对土地产品的需求变化和交通条件及政府政策等社会经济驱动力导致了湖北省的土地利用变化［24］。周青在农地利用变化驱动机制的理论分析的基础上，构建了农地利用变化强度的指标体系，在指标体系中特别引入了邻近城市的辐射和耕地保护政策对土地利用变化的影响［31］。陈百明为深入分析和认识耕地占用与 GDP增长的关系，运用了 Decoupling （脱钩）理论，开展我国耕地占用与 GDP 增长的脱钩研究，揭示了我国各类区域耕地占用与 GDP增长的相互关系的典型模式［32］。王秀兰认为随着人口数量的变化，供人类生活、生存所需的耕地资源数量在不断地变化，因而，耕地的生态环境背景质量发生着相应的变化［33］。对于城市土地利用而言，交通条件对土地利用类型的转变起到了内因作用，转化为城镇用地的土地利用类型与距交通干线的距离有一定关系［13］。

3 土地利用变化驱动力模拟

土地利用系统的复杂性需要多学科的分析［34］。 认为土地利用模型应该代表土地利用系统部分的复杂性；能够检验社会和生态系统结合的稳定性［12］。土地利用变化模拟是为了明确土地利用变化的原因，定量地证明多个因素对某一个因素的关系和影响，不同的模拟方法已经在土地利用变化中得到广泛应用。起初，土地利用变化模拟的研究重在生物物理因子方面的模拟研究，例如海拔、坡度、土壤类型等。后来根据研究的需要，土地利用变化社会经济驱动力方面的数据整合到模型中［35］。但是社会经济指标缺少空间上的简化数据，这样将很难将社会和自然数据结合起来。 认为生物物理过程的空间单元和行为组织者决策的空间单元是不一样的［12］。

在土地利用变化模拟研究的开始阶段，基本上都是从数量上进行研究，后来由于遥感技术、空间地理信息系统技术的发展，从空间上实现了土地利用变化的模拟。同时研究的方法也有很大的提升，从单一方法的模拟研究发展到多种方法的结合。

土地利用变化的数量模拟

土地利用变化的数量模拟是从数量的角度来分析模拟土地利用变化的过程。彭文甫首先利用因子分析的方法，确定了影响土地利用变化的相关因子，然后采用多元线性回归分析的方法，预测了土地利用的变化［36］。王波利用多元相关分析的方法对经济管理体制对土地利用变化进行了模拟，用具体的产值代替了无法量化的经济管理体制［37］。张海龙利用马尔柯夫模型，确定了渭河盆地各土地利用类型之间相互转化的初始转移概率矩阵，从数量上预测了该研究区土地利用变化［38］。虽然马尔柯夫模型在土地利用变化数量研究上表现出较好的应用性，但是由于这种预测是以末期和基期的时间间隔为预测单位，所以只能预测时间间隔整数倍的特定时期的情况，其灵活性和适用性受到限制［39］。由于灰色预报模型克服了统计回归分析方法需要大样本序列的弊端，吴素霞利用该方法预测了石家庄地区未来15年内耕地面积的变化趋势［40］。吴普特采用 BP 神经网络的方法对耕地减少进行了预测，将影响耕地变化的各驱动因子作为神经网络的输入层神经元，将耕地面积作为输出层神经元，经过反复的训练模拟，表明采用 BP 神经网络的方法在预测耕地资源减少量时精度较高，可靠性较好［41］。另外还有利用元胞自动机的方法研究土地利用变化，重在空间上的变化模拟。

土地利用变化的空间模拟

土地利用变化的空间模拟主要是从土地利用/覆被在时间序列上的变化过程进行模拟预测，另外还包括从主要的驱动力入手进行空间上的模拟预测。土地利用变化的空间模拟主要是在一些空间变量间建立关系函数，并模拟预测土地利用变化［42］。众多学者在高度集聚尺度下进行土地利用变化的空间简化模型研究，例如单个的景观元胞。同时利用遥感影像获得空间研究数据，使与土地利用变化相关的基本地理单元和环境过程概念化［7］。Kasper Kok提出了土地利用转换及效应（CLUE）模型框架，这是一个合理的少见的空间简化土地利用模型，该模型用来分析复合比例尺条件下的土地利用变化问题［43］。摆万奇利用Logistic逐步回归模型，从空间上确定了主要的驱动因素及其定量关系［10］。叶宝莹在GIS的支持下，利用空间相关分析筛选出影响土地利用变化的主要因子，并利用空间多元线性回归函数求得研究区土地利用程度变化模型［21］，目前应用较多的是将多种研究方法综合起来运用。Bryan 将 GIS 和神经网络结合起来研究土地利用转换模型（LTM），从空间上来模拟土地利用变化的复杂过程，这一模型把社会经济、政策和环境等变量作为输入，并建立起了土地利用变化与公路、高速公路、居民点道路、河流、湖岸线之间的空间函数关系［42］。现阶段土地利用变化的模拟主要是针对单一的土地利用类型的变化模拟，例如国际上许多学者利用元胞自动机（Cellular Automata）开展城市增长的模拟研究［44，45，46］。有研究者利用神经网络的元胞自动机来模拟复杂的土地利用，整个模型的结构十分简单，用户不用自己定义转换规则及参数，该模型是在ARC/INFO GRID环境下利用AML宏语言写成［47］。侯西勇运用马尔柯夫的元胞自动机模型模拟研究区2010年土地利用的数量和空间分布，结果比较可信［48］。

4 土地利用模型的精度分析

土地利用模型的精度分析又叫模型的不确定性评价，反映数据输入及模型本身存在的不确定性和产生的结果［49］。模型的不确定性包含输入数据的不确定性和模型结构的不确定，遥感数据的获取会存在不确定性，例如在其纠正时采用的地面控制点的误差是不可能消除的，纠正过的遥感数据或图像产品也始终不能与地面实况完全一致，不同程度上存在着残余误差［50］。同时在影像解译的过程中也会出现适当的误差而产生不确定性。另外在数据转换的过程中，比如矢量到栅格的转换，就会产生新的不确定性。由于模型的结构是基于数学方法，用简化的数学模型来模拟复杂的行为，这也是一种非常重要的不确定性。为了减小不确定性，应该避开矢量—栅格数据的转换过程，同时使用高分辨率的土地利用数据，在模拟分析的过程中，分类型单独预测模拟，然后再综合分析［48］。

为了增强土地利用变化科学的研究，必须从三个方面入手。首先是数据方面的准确性，其次是方法的先进性；再次是理论的新颖性，这三个方面是相互联系的。在土地利用变化研究的过程中，要重点突出决策层思想，在空间上体现人类活动对土地利用变化的影响。要更好地发展土地利用变化的经济模型，这需要比较成熟的空间经济理论作为支撑，这样才能解释移民、雇用增长、政府行为的时空类型，这些都会影响到土地利用变化。利用相关模型分析土地利用的环境影响评价、政府决策和政策形成。同时在土地利用变化研究的过程中，应该注重多种方法的结合，选择精度最优的方法来提高研究成果的可信度与参考性。

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