论文摘要
在过去的几十年，中国的大部分城市经历了前所未有的扩张。伴随着快速城市化的过程中，土地利用/土地覆被发生了显著变化，许多自然土地，如森林、湿地等转化成了农业用地和人类居住区。土地利用/覆被变化（LUCC）对人类和自然环境有着深远的影响，尤其是对陆地和大气环境、生物多样性、能量交换、水质、碳循环和生态系统。建立土地利用/覆被变化（LUCC）研究模型已是环境管理和土地利用总体规划的一个重要课题，有利于土地利用规划的编制和探索优化土地利用模式，同时对保护和改善生态环境具有现实的指导意义。本文以青岛市为研究区，利用1990，2000，2006年Landsat TM影像和2011年‘HJ-1’卫星影像以及社会经济统计数据等，从多角度、多层次开展了青岛市土地利用/覆被变化（LUCC）特征、驱动因子以及未来土地利用/覆被变化的模拟与预测研究。具体如下：（1）采用土地利用动态变化模型分析了青岛市1990—2011年土地利用/覆被变化（LUCC）情况。结果表明，21年间青岛市土地利用变化显著。主要表现为：耕地、草地面积减少，城乡、工矿、居民用地增加，林地面积先减少后增加，水域和未利用土地则呈现先增加后减少的态势；青岛市土地利用程度逐年提高，说明青岛市正处于土地利用发展时期，土地利用集约度将进一步提高；空间上，中部和东部地区变化显著，北部和西南部变化相对较小。土地利用变化类型转换关系复杂，主要向城乡、工矿、居民用地转化。（2）利用遥感数据、社会经济统计数据等，采用多变量分析方法定量分析了近20年青岛市土地利用变化的驱动因子。首先对1990年和2011年土地利用变化数据进行叠加分析，提取出主要土地利用类型发生变化的斑块，构建土地利用变化样本数据矩阵，然后提取变化图斑对应驱动因子的栅格数据，构建土地利用变化的驱动因子矩阵。在此基础上，采用典范对应分析（CCA）研究土地利用转换类型与驱动因子的相关关系。结果揭示了青岛市土地利用变化的特征，定量阐释了各类型土地变化的驱动因子。海拔高度、地形起伏度、距海岸线的距离、人口密度是青岛市土地利用变化的主要驱动因子，其次为到城镇的距离、交通密度和GDP密度。（3）采用Logistic-CA-Markov耦合模型，基于2000年、2011年土地利用解译数据，结合DEM、人口、GDP、距离等因素模拟出2011年土地利用数据，与2011年解译数据对比，得到模拟精度为94.27%，说明模型拟合精度较高，接着对2022年、2033年土地利用空间格局进行了预测。Logistic-CA-Markov模型模拟的2011-2022年土地利用类型将保持2000-2011年的变化趋势，表现在耕地、水域、未利用土地面积减少，林地、草地以及城乡、工矿、居民用地面积增加，2022-2033年城乡、工矿、居民用地面积仍然增加，但是增加速率明显小于2011-2022年。