土地利用动态变化研究方法探讨

基于遥感的土地利用变化动态分析土地是人类生存和发展的重要基础资源，而土地利用的变化则反映了人类活动与自然环境相互作用的结果。

随着科技的不断进步，遥感技术以其宏观、快速、准确和周期性等特点，成为研究土地利用变化的重要手段。

遥感技术通过卫星、飞机等平台搭载的传感器，获取地表的电磁波信息，从而能够对大面积的土地进行监测和分析。

这些信息经过处理和解读，可以为我们提供土地利用类型、面积、分布等详细数据，为研究土地利用变化提供了有力的支持。

在过去的几十年里，全球范围内的土地利用发生了显著的变化。

城市化进程的加速使得大量的耕地和林地被转化为城市建设用地；农业的发展导致了耕地的扩张和集约化利用；而生态保护政策的实施则促进了一些地区的森林和草地的恢复。

这些变化不仅对当地的生态环境产生了影响，也在全球尺度上对气候变化、生物多样性等问题带来了挑战。

以我国为例，东部沿海地区的城市化发展迅速，许多原本的农田和农村地区逐渐被高楼大厦和工业园区所取代。

遥感图像清晰地显示出城市边界的不断扩张，以及城市内部土地利用结构的调整。

在中西部地区，随着基础设施建设的推进和资源开发的进行，土地利用也发生了相应的变化。

例如，大型交通线路的建设可能会导致沿线土地的开发利用，而矿产资源的开采则可能造成土地的破坏和污染。

利用遥感技术进行土地利用变化动态分析，通常需要经过一系列的步骤。

首先是数据的获取，包括选择合适的遥感影像数据源，如Landsat 系列、MODIS 等。

然后是对影像进行预处理，包括辐射校正、几何校正等，以提高影像的质量和准确性。

接下来是土地利用分类，这是一个关键的环节，通常采用基于像元或面向对象的分类方法，将影像中的土地利用类型分为耕地、林地、草地、建设用地等。

在分类的基础上，通过对比不同时期的影像，就可以分析土地利用的变化情况。

在土地利用变化分析中，还需要考虑一些影响因素。

人口增长是推动土地利用变化的重要因素之一，随着人口的增加，对住房、粮食等的需求也相应增加，从而导致土地利用的调整。

如何进行土地利用调查与分析土地利用调查与分析是土地资源管理的重要环节，也是制定科学合理的土地利用政策和规划的基础。

它能够为决策者提供土地利用现状的真实反映，为决策提供科学依据。

本文将从土地利用调查和分析的方法、数据的收集与处理以及分析结果的应用等方面进行探讨。

一、土地利用调查的方法土地利用调查是通过采集、整理和分析土地利用数据，获取土地利用现状和变化情况的一种方法。

在进行土地利用调查时，可以采取以下几种方法。

1.实地调查法。

实地调查法是通过实地勘察和调查，直接观察和了解土地利用情况。

调查人员可以通过走访、测量和拍照等手段获取数据。

2.遥感与地理信息系统（GIS）技术相结合的方法。

遥感技术可以通过卫星或无人机获取大量的土地利用信息，如土地类型、植被覆盖等，而GIS技术则可以对这些数据进行处理、分析和展示。

3.文献调查法。

文献调查法是通过查阅资料、统计数据和相关研究报告等，了解土地利用的历史演变和现状情况。

综合运用以上方法，可以全面、准确地获取土地利用数据，为土地利用调查提供科学依据。

二、数据的收集与处理进行土地利用调查时，数据的收集与处理是至关重要的环节。

数据的收集包括收集实地调查和遥感等获取的数据，以及相关文献和统计资料等。

数据的处理主要包括数据清洗、分类和整理等步骤。

在数据收集方面，需要确定调查范围和对象，选择合适的调查方法，进行定期的数据采集。

同时，为了保证数据的准确性，需要对数据进行验证和核对。

在采集遥感数据时，要注意数据源的可靠性和时效性。

数据处理时，首先需要对数据进行清洗，即排除重复、无效或错误的数据。

其次，对土地利用类型进行分类，可以根据土地利用方式、土地性质、植被类型等进行划分。

最后，将分类后的数据进行整理和统计，形成相应的土地利用统计表和图表。

三、分析结果的应用土地利用调查和分析的最终目的是为了为决策者提供科学合理的土地利用政策和规划建议。

分析结果的应用可以从以下几个方面展开。

1.制定土地利用政策与规划。

土地利用动态变化监测技术与方法近年来，随着城市化进程的不断加速和土地资源的稀缺性，土地利用动态变化监测技术与方法的研究变得尤为重要。

土地利用动态变化监测是为了了解土地利用类型和格局的变化趋势以及其对环境和社会经济的影响。

本文将分析目前常用的土地利用动态变化监测技术与方法，并探讨其优缺点。

一、遥感技术在土地利用动态变化监测中的应用遥感技术是土地利用动态变化监测的重要手段之一。

遥感技术可以通过搭载于航天器、无人机或飞艇上的传感器获取不同波段的图像数据，进而提取土地利用信息。

通过遥感图像的分析与处理，可以识别不同类型的土地利用，如耕地、林地和建设用地等。

在遥感技术中，常用的土地利用动态变化监测方法有景观指数法和分类与变化检测法。

景观指数法通过计算特定指数（如彩色指数、植被指数和建筑指数）来反映土地利用的变化。

分类与变化检测法则通过利用多时相的图像数据进行分类，以便观察土地利用的动态变化。

遥感技术具有获取数据快、成本低和信息更新快的优点，可以提供大范围、高分辨率的土地利用信息。

然而，由于遥感数据的处理和分析需要一定的专业知识和技术，对于一些山区、森林和湿地等复杂地形和地貌类型，遥感技术的应用存在挑战。

二、地理信息系统在土地利用动态变化监测中的应用地理信息系统（GIS）是另一种常用的土地利用动态变化监测技术。

GIS将空间和属性数据进行整合，以实现对土地利用情况的分析和管理。

通过GIS，可以绘制土地利用图，分析土地利用类型的空间分布和时空变化趋势。

在GIS中，常用的土地利用动态变化监测方法有基于规则和模型的方法和基于统计和机器学习的方法。

基于规则和模型的方法通过制定规则和建立模型来分析土地利用变化的趋势和原因。

基于统计和机器学习的方法则利用历史土地利用数据进行数据挖掘和模式识别，以预测土地利用的未来变化。

GIS技术具有数据可视化和空间分析的优势，可以直观地展示土地利用的变化趋势和空间格局。

然而，GIS技术需要大量的空间数据和属性数据进行分析，且对于数据的处理和解释需要一定程度的专业知识和技术，限制了其在土地利用动态变化监测中的广泛应用。

来稿日期:1998210土地利用动态变化研究方法探讨王秀兰 包玉海(中国科学院遥感应用研究所,北京　100101) 摘　要　本文从全球变化的研究热点——“土地利用 土地覆盖变化”的涵义及研究内容出发,概括分析了土地利用变化研究的方法—土地利用变化模型的建立,阐述了各类模型的涵义及在土地利用变化研究中的意义,并重点介绍了定量研究土地利用动态变化的几种模型—(1)土地资源数量变化模型;(2)土地资源生态背景质量变化模型;(3)土地利用程度变化模型;(4)土地利用变化区域差异模型;(5)土地利用空间变化模型;(6)土地需求量预测模型。

关键词　土地利用　土地利用动态变化　模型1　引言面对当前日益加剧的人口—资源—环境问题,全球变化研究成为近年来国际上最为活跃的研究领域之一。

而在众多的全球变化问题中,土地利用 土地覆盖变化研究显得尤为重要,其原因有二:首先,土地利用 土地覆盖变化是引起其它全球变化问题的主要原因,因而在全球环境变化和可持续发展研究中占有重要地位;其次,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 土地覆盖变化可以说是自然与人文过程交叉最为密切的问题。

因而隶属于“国际科学联合会(I CSU )”的IGB P 和隶属于“国际社会科学联合会(ISSC )”的H PP ,希望以此为突破口,推动全球问题的综合研究。

建立土地利用 土地覆盖变化(简称LU CC )模型是深入了解土地利用 土地覆盖变化成因、过程,预测未来发展变化趋势的重要手段,也是土地利用 土地覆盖变化及全球变化研究的主要方法。

长期以来,在许多研究领域,人们从不同的角度出发,构建了大量的模型,对土地利用 土地覆盖变化的研究起到了积极的作用。

本文从全球变化的研究热点—“土地利用 土地覆盖变化”的涵义及研究内容出发,阐述了研究土地利用 土地覆盖变化的几类模型,并重点介绍了定量研究土地利用动态变化的几种模型:(1)土地资源数量变化模型;(2)土地资源生态背景质量变化模型;(3)土地利用程度变化模型;(4)土地利用变化区域差异模型;(5)土地利用空间变化模型;(6)土地需求量预测模型。

关于土地利用动态监测的内容及利用遥感进行土地利用动态监测的实践探讨学生：赵莲莲学号：2604100217班级：测绘二班指导老师：杨志强老师一．土地利用动态监测的内容（一）土地利用动态监测的含义土地利用动态监测，是指运用遥感、土地调查等技术手段和计算机、监测仪等科学设备，以土地详查的数据和图件作为本底资料，对土地利用的动态变化进行全面系统地反映和分析的科学方法。

（二）监测内容有哪些1.土地利用变化的动态信息包括区域土地利用变化的类型、位置和数量等信息，特别是耕地。

居民点及工矿用地的变化以及闲置土地等。

我国已经建立对全国重点城市建设用地规模扩展和耕地变化情况的监测体系，分析全国土地利用的变化趋势和全国年度土地利用平衡面积估计，有重点地核查地方上报的土地变更调查数据的真是程度。

2.耕地总量的动态平衡情况为实现耕地总量动态平衡的宏伟目标，必须有计划地进行土地整理、土地开发和土地复垦。

为保证这些土地管理措施的正确实施及经费的合理利用，必须准确地掌握区域以及全国耕地变化的情况。

3.农业用地内部结构调整情况农业内部结构调整反映土地利用用途的变化，及时掌握这些信息可为土地利用用途关管制及农用地的管理服务。

4.基本农田保护区状况基本农田保护区是国家为保证粮食安全而划定的一定数量的优质耕地，规定长期不得占用，基本农田保护区管理包括征地占用管理、地力补偿、占一补一等。

（三）对监测内容进行分析1.地类变更分析主要对土地总面积变化的分析，耕地、园地等各类土地面积变动的分析。

具体的指标为，各地类在变更中，变更涉及的增减面积，实际增减面积（及减去同地类之间变化的面积），净增减面积，变化量占同地类总面积的比重等。

2.权属变更分析该分析也具体落实到地类的变化，但其前提是权属性质的变化。

包括国有土地、集体土地的所有权、使用权的变化，土地纠纷调解情况。

3.耕地变化动态分析耕地动态变化分析不仅要较详细地反映耕地减少的原因和耕地增加的来源，而且要分析减少原因的合理性和增加耕地的力度。

多尺度土地利用动态变化模型及应用研究在现代社会，随着人口的不断增长和城市化进程的加速，土地利用变化对社会、经济和环境的影响也越来越突出。

因此，为了合理规划土地利用、保护生态环境和可持续发展，研究土地利用动态变化模型及其应用成为重要的研究课题。

本文将以多尺度为切入点，探讨土地利用动态变化模型的构建及其在实际应用中的意义。

土地利用动态变化模型是通过对土地资源进行空间与时间上的分析，揭示土地利用变化的模式和趋势，以预测未来土地利用状况为目标的研究方法。

在构建土地利用动态变化模型时，需要考虑多种尺度的影响因素，包括政策、经济、人口和环境等。

因此，多尺度因素的有效整合是构建准确的土地利用动态变化模型的关键。

首先，多尺度土地利用动态变化模型的构建需要考虑时空尺度的匹配。

土地利用变化具有明显的时序特征，而不同的时空尺度对土地利用的影响程度也不同。

因此，在构建模型时需要将时间和空间维度进行合理匹配，以充分发挥不同尺度数据的价值。

例如，使用高分辨率的遥感影像可以对局部土地利用进行精细划分，而大尺度的统计数据可以揭示更宏观的土地利用变化趋势。

其次，多尺度土地利用动态变化模型的构建需要考虑不同尺度因素的影响。

土地利用受多种驱动因素的影响，而不同尺度的因素对土地利用的影响程度也不同。

因此，在构建模型时需要综合考虑不同尺度因素的影响，并合理权衡各因素之间的权重。

例如，经济因素在区域尺度上可能更为重要，而环境因素在局部尺度上可能更为重要。

最后，多尺度土地利用动态变化模型的应用可以跨越不同领域。

土地利用动态变化模型可以用于土地规划与管理、生态环境保护、农业生产等方面。

例如，在土地规划与管理中，模型可以为政府和规划部门提供决策支持，帮助制定合理的土地利用政策；在生态环境保护中，模型可以预测未来土地利用变化对生态系统的影响，为生态修复和保护提供科学依据；在农业生产中，模型可以优化土地利用格局，提高农田利用效率，促进农业可持续发展。

土地评估中的土地利用效率和土地利用动态分析方法在土地资源有限的情况下，土地利用效率和土地利用动态分析方法成为了决定土地利用可持续性的重要因素。

本文将对土地利用效率和土地利用动态分析方法进行探讨，并介绍其在土地评估中的应用。

一、土地利用效率的概念和评价指标土地利用效率是指在特定时间和空间范围内，土地资源被有效利用的程度。

评价土地利用效率可以采用以下指标：土地利用综合效益、土地利用强度、土地利用效益和土地利用空间布局。

1.土地利用综合效益是指在土地利用过程中，农业、工业、城市等各个部门的产出和效益之和。

该指标可以综合考虑不同利用方式的效益，评价土地综合利用水平。

2.土地利用强度是指单位面积内土地的利用程度。

通常以建筑面积、耕地面积或人口密度来衡量。

高土地利用强度表示土地得到了高效利用。

3.土地利用效益是指单位投入所获得的产出或效益。

农业方面可以通过农业产值、农业综合劳动生产率等来评价，而工业和城市则可以通过相应的指标进行衡量。

4.土地利用空间布局是指在特定范围内不同土地利用方式的分布情况。

合理的土地利用空间布局可以提高土地利用效率，减少土地资源的浪费。

二、土地利用动态分析方法土地利用动态分析方法是用来研究土地利用变化趋势和模式的分析方法，为土地规划和管理提供科学依据。

以下介绍几种常用的土地利用动态分析方法：1.遥感和GIS技术：利用卫星遥感图像和地理信息系统（GIS）数据，可以获取土地利用的时空变化信息。

通过遥感影像的解译和分类，可以获取土地利用的分类结果，并结合GIS技术进行空间分析，了解土地利用变化的趋势和模式。

2.历史数据比较法：对比历史时期的土地利用数据和现状数据，分析土地利用的变化情况。

通过对比不同时期的土地利用数据，可以揭示土地利用变化的原因和模式。

3.环境承载力分析：通过分析土地利用对环境的影响，评估土地利用的可持续性。

环境承载力分析考虑了生态环境的保护和资源的可持续利用，可以为土地利用规划和管理提供科学依据。

如何进行土地利用动态变化的监测与评价土地利用动态变化的监测与评价是一项重要的任务，它为城市规划、环境保护和农业发展提供了重要的参考依据。

本文将探讨如何进行土地利用动态变化的监测与评价，并提出一些可行的解决方案。

一、背景介绍土地是人类赖以生存的重要资源，其利用方式直接关系到经济社会的发展和生态环境的保护。

随着城市化进程的加快和农业现代化的推进，土地利用动态变化也日益加剧，对土地资源的监测与评价提出了新的要求。

二、监测手段与技术1. 遥感技术遥感技术是土地利用监测的重要手段之一。

通过卫星遥感图像的获取和解译，可以准确地获取土地利用状况。

例如，可以利用遥感图像提取出农田、城市建设用地、水域等不同类型的土地利用信息，并进行统计分析。

2. 地理信息系统（GIS）GIS技术可以将遥感图像的信息与其他地理空间数据进行结合，从而实现土地利用动态变化的监测与分析。

通过对不同时间段的土地利用数据进行比对，可以准确地掌握土地利用的变化情况，并评估其对环境和社会的影响。

三、土地利用动态变化的评价指标1. 土地利用强度土地利用强度是评估土地利用效益的重要指标。

它通常通过计算单位面积的产值、收益或者利润来衡量。

土地利用强度高的地区意味着土地资源得到了充分的利用，对经济社会的贡献也更大。

2. 土地利用的多样性土地利用的多样性是评价土地利用结构的重要指标。

它反映了不同类型土地利用的分布情况和变化趋势。

例如，农田、森林、湿地等不同类型的土地利用按照一定比例的分布，可以提高土地的可持续利用性。

3. 土地利用与环境的关系土地利用与环境的关系是评价土地利用质量的重要指标。

例如，城市扩张过程中大量消耗农田资源，会导致粮食生产能力下降；工业园区的建设可能会导致水资源的污染。

因此，评价土地利用的合理性和可持续性时，需要综合考虑土地利用与环境的关系。

四、监测与评价的意义与挑战1. 意义土地利用动态变化的监测与评价能够及时发现土地利用问题，为制定科学合理的规划政策提供依据。

土地利用动态变化研究方法探讨一、本文概述随着全球城市化进程的加速，土地利用动态变化研究逐渐成为地理学、生态学、环境科学等领域的研究热点。

本文旨在探讨土地利用动态变化的研究方法，通过对现有研究方法的梳理和评价，以期为我国土地利用动态变化研究提供理论支持和实践指导。

文章首先介绍了土地利用动态变化的概念及其在全球变化中的重要性，随后阐述了土地利用动态变化研究的理论基础和研究框架。

在此基础上，文章重点分析了遥感技术、地理信息系统、数学模型等常用研究方法的原理、优缺点及适用范围，并对不同方法之间的融合与创新进行了深入探讨。

文章对土地利用动态变化研究的前沿动态和未来趋势进行了展望，以期为相关领域的研究提供有益参考。

二、土地利用动态变化的基本理论土地利用动态变化研究，是地理学、生态学、经济学等多学科交叉的研究领域，其基本理论主要涉及到土地利用系统理论、土地利用变化驱动机制理论、土地利用变化模型理论等。

土地利用系统理论是土地利用动态变化研究的基础。

土地利用系统是由土地资源、土地利用方式、土地利用结构、土地利用强度等多个要素组成的复杂系统。

该系统具有空间异质性、时间动态性和功能多样性等特点。

因此，研究土地利用动态变化，需要从系统的角度出发，全面考虑土地利用系统的各个要素及其相互关系。

土地利用变化驱动机制理论是揭示土地利用动态变化内在动力的关键。

土地利用变化受到自然因素、社会经济因素、政策因素等多种因素的影响。

这些因素通过影响土地利用决策、土地利用行为、土地利用结果等过程，共同推动土地利用动态变化。

因此，研究土地利用动态变化，需要深入探讨土地利用变化的驱动机制，揭示各种因素对土地利用变化的影响程度和影响方式。

土地利用变化模型理论是土地利用动态变化研究的重要手段。

通过建立土地利用变化模型，可以模拟土地利用动态变化的过程和结果，预测未来的土地利用趋势和变化，为土地利用规划和决策提供科学依据。

目前，常用的土地利用变化模型包括系统动力学模型、元胞自动机模型、地理加权回归模型等。

如何利用遥感影像进行土地变化监测和动态分析遥感影像是一种重要的工具，它可以提供大范围的土地信息，帮助我们监测和分析土地变化。

本文将探讨如何利用遥感影像进行土地变化监测和动态分析。

首先，我们需要了解遥感影像的基本原理。

遥感影像是通过航空或卫星传感器获取地球表面信息的技术。

传感器可以测量不同波长的电磁辐射，并将其转换为数字图像。

这些数字图像代表不同类型的地物，如植被、水体、建筑等。

利用遥感影像进行土地变化监测的第一步是获取不同时间段的影像数据。

这可以通过卫星数据档案或地理信息系统（GIS）平台获得。

获取的影像数据应该包括至少两个时间点的图像，以便进行对比和分析。

土地变化监测的第二步是图像预处理。

这包括影像校正、噪声去除和影像配准等步骤。

影像校正可以消除由于传感器和地球表面几何形状的差异导致的影像失真。

噪声去除可以提高图像质量，并减少对结果分析的干扰。

影像配准可以将不同时间点的影像对齐，以便进行比较。

一旦预处理完成，我们就可以开始进行土地变化监测和动态分析。

一种常用的方法是基于图像分类的变化检测。

这可以通过将影像像元分配到不同的类别来实现，例如水体、植被和建筑等。

然后，我们可以比较不同时间段的分类结果，确定土地类型的变化。

除了图像分类，还可以利用变化向量分析来进行土地变化监测。

变化向量分析是一种基于像元间差异的方法，它可以定量地测量不同时间点的变化幅度和方向。

例如，在植被监测中，我们可以通过比较不同时间点的植被指数来确定植被的生长或减少。

这种方法对于研究自然灾害、城市扩张和土地利用变化等问题非常有用。

除了监测土地变化，遥感影像还可以进行土地动态分析。

这包括了解土地利用/覆盖变化的原因和影响。

通过对遥感影像进行时间序列分析，我们可以确定土地利用/覆盖变化的趋势和模式。

例如，我们可以观察农田的减少和城市扩张造成的土地转变。

这种分析对于制定土地管理策略和环境保护非常重要。

综上所述，遥感影像是一种强大的工具，可以用于土地变化监测和动态分析。

文章编号:1002-8743(2006)S1-0022-05土地利用动态变化模型的研究综述梁治平,周　兴(广西师范学院资源与环境科学学院,广西南宁530001)摘　要:土地利用动态变化模型已成为土地利用变化研究中重要的系统方法.根据不同的研究目的,可以构建不同的土地利用动态模型.该文分析了模型构建的三个重要组成部分,并将当前使用广泛的模型根据其差异性分为土地利用程度变化模型、土地利用空间变化分析模型和土地利用变化及影响模型三大类,通过分析指出了这些建立在不同空间分析基础之上的动态模型在表现形式和分析能力上各有其不同的优缺点.关键词:土地利用;土地利用动态变化;模型方法中图分类号:F301124 文献标识码:A1　引　言土地资源是人类赖以生存和发展的且无法替代的自然环境资源.随着人口—资源—环境矛盾的日益加剧,土地利用动态变化的研究已成为近年来土地研究的重要课题之一.同时,由于土地动态变化研究中所涉及的很多因素存在不确定性.而土地资源的可持续利用必须客观地对待这些不确定性因素的真实存在,要把握其规律、预测和评价不确定性因素所带来的风险并研究相应对策,则需要建立土地利用动态变化模型,通过这些模型有效地把握土地利用的变化规律,综合分析影响土地利用的各种因素,从而使土地资源能够更加合理、有效地使用.土地利用动态变化模型经历了由静态到动态,由简单到复杂的演变过程.早期的土地利用模型着重于论述静态的空间格局.如杜能的农业区位论、韦伯的工业区位论以及克利斯特勒的中心理论等即为这类概念模型的代表.这类模型至今仍有助于理解土地利用变化的规律[1].1980年以来,随着对全球化研究的兴起,地学界利用遥感技术对不同区域的土地利用变化现象进行了大量的案例研究,在这些案例研究的基础上,又陆续提出了一系列分析区域土地利用变化的模型和模型框架[2].1990年之后,土地利用动态变化模型呈现出了三个重要的发展趋势:一是时间动态模型模拟与空间格局分析和地理信息系统的结合.土地具有区域差异性,因而空间格局成为分析和理解地区内空间现象、过程和机制的重要因素,随着地理信息系统及其分析技术的改进,系统过程模拟与空间格局分析的结合就成为必然;二是遥感数据的广泛应用.遥感技术的特点是分辨率高,对土地利用和土地覆被变化的监测和数据分析起着重要的作用;三是对自然要素与社会、经济和人文要素的结合.人类对土地的利用是土地利用动态变化的直接驱动力,因此在模拟土地动态变化时要将其纳入到变化模型中.Ξ2　模型的构建数学模型是学术研究的一种系统方法,通过建立数学模型来对土地利用进行动态监测开创了土地利用研究的新途径.根据不同的研究目的,土地利用动态变化模型可以采取不同的形式和结构.一般地说,它是用于研究不同的土地利用类型发生变化的动因、过程及其对环境、生物、人类生产和生活的影响因此,一般的土地利用模型由土地利用变化的动因、变化过程和土地利用变化对周边的影响及后果Ξ收稿日期53作者简介梁治平(),男,广西梧州人,硕士研究生,从事土地利用与规划的研究2006年6月 广西师范学院学报(自然科学版)Jun.2006第23卷专刊 Journal o f G ua ngxi T ea cher s Educa tio n U n iver sity (N a tura l Sc ience Editio n )V ol.23Suppl..:200-12-0:1982-.这3部分组成.2.1　土地利用变化的动因造成土地利用动态变化的因素很多,K asperson 认为在环境典型带中,人类方面的驱动力因素主要有[3]:人口、技术水平、富裕程度、政治经济结构、信任与态度.国外有关研究人员认为土地利用变化的原因有[1]:土地利用决策失误、社会经济的变化、人类价值的变化等.HDP 计划指出,影响因素可分为直接因素和间接因素,间接因素包括6个方面:人口变化、技术发展、经济增长、政治与经济政策、富裕程度和价值取向,它们通过直接因素作用于土地利用[4].以上各观点中影响土地利用动态变化的因素是相对独立而又交互作用的,其影响方式和程度往往极为复杂,难以通过简单的统计方法予以区别开来.2.2　变化过程土地利用动态变化是一个非常复杂的过程,它既包括类型的变化,也包括类型不变的情况下操作方式的改变.其变化可划分为两类:改造与变异,前者是指有一种土地覆被类型转变为另一类土地覆被类型,如由农业用地转为非农业用地;后者指土地覆被类型内部的变化,如工业用地转变为商业居住用地的变化[4]、[5].2.3　土地利用变化对周边的影响及后果土地利用动态变化是人类活动影响的结果,而这些变化也会反作用于周边的环境.因此在构建模型时要充分考虑土地利用变化对区域和全球生物化学循环的影响,对生态系统结构和功能的影响,以及对区域小气候的影响.同时土地利用动态变化不单是对自然环境造成影响,还对人类的经济活动和社会环境等人文因素造成深远的影响,为此,一些学者在充分考虑了这些因素后,开发出了用以评价土地利用变化对经济和社会造成影响的模型.3　土地利用动态变化模型的分析从模型的系统性出发,可将模型分为两大类:经验性诊断模型和概念模型[6].前者通常基于大量的土地利用变化数据和社会统计数据,将土地变化与引起变化原因建立起联系;后者则基于一定理论对土地利用变化主体的个人行为和社会群体行为进行解释.在此基础上,还可以根据模型的差异性将土地利用动态变化模型分为土地利用程度变化模型、土地利用空间变化分析模型和土地利用变化及影响模型.Lambi n 研究表明,动态的基于过程的模拟模型比经验的、随机和优化模型在描述表达土地管理决策过程时更有用.本文对这些模型进行了如下的比较分析:3.1　土地利用程度变化模型土地利用程度变化模型是建立在对土地利用变化本身的历史过程进行描述的基础上的.根据刘纪远先生等提出的土地利用程度的综合分析方法[7],将土地利用程度按照土地自然综合体在社会因素影响下的自然平衡状态分为若干级,并赋予分级指数,从而给出了土地利用程度综合指数及土地利用程度变化模型的定量化表达式.土地利用综合指数模型的数学表达式为:L =100×∑ni =1A i ×C i ,式中,L 为某区域土地利用程度指数;A i 为第i 级的土地利用程度分级指数;C i 为第i 级土地利用程度分级面积的百分比;n 为土地利用程度的分级数.土地利用程度变化值表达式为[8]:△I =I I ={∑=×(∑=×)}×,式中,I 、I 分别为时间和时间的研究区域土地利用程度指数;为第级土地利用程度分级指 梁治平,周　兴:土地利用动态变化模型的研究综述23　b-a b -a n i 1A i C i b -ni 1A i C i a 100a b a b A i i数;C ib 、C ia 分别为时间a 和时间b 第i 级土地利用程度面积.如△I b -a 为正值,则该区域土地利用处于发展期;否则处于衰退期.土地利用程度综合指数模型主要反映土地利用的广度和深度,同时能够反映区域土地利用的集约经营程度,适用于土地利用程度的综合评价.该模型的优点是简明扼要、操作简便,因此应用比较广泛.它的缺点是只考虑土地监测期间的土地数量变化,忽略了土地利用空间区位的固定性与独特性,对土地利用动态变化的过程和相关属性反映不出来.同时,该类模型也无法测算和比较区域土地利用变化的总体性和综合程度,对一些土地利用变化比较快的,如城市周边利用类型转变较快的“热点”地区识别不来.3.2　土地利用空间变化分析模型土地利用空间变化分析模型是土地利用动态模型在土地类型转化上的一种模式,该模型更加注重土地数量和土地类型在空间上的转变,因此能够为研究土地利用动态变化的空间过程和强烈程度提供更加精确和丰富的数据.3.2.1　土地利用动态度模型土地利用动态度模型分为单一土地利用类型动态度模型和综合土地利用动态度模型.动态度指数能综合考虑研究时段土地利用类型间的转移,可以反映出区域土地利用变化的剧烈程度,便于在不同空间尺度上找出土地利用变化的热点区域,是分析土地利用空间动态变化的主要模型之一.(1)单一土地利用类型动态度模型单一土地利用类型动态度表达的是某研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况,其表达式为:k =u b -u a u a ×1T×100%,式中:k 为研究时段内某一土地利用类型动态度;u a 、u b 分别为研究期初及研究期末某一种土地利用类型的数量;T 为研究时段长,当T 的时段设定为年时,k 的值就是该研究区某种土地利用类型年变化率.(2)综合土地利用动态度模型某一研究样区的综合土地利用动态度可表示为:L C =∑ni =1△L U i-j 2∑n i =1L U i×1T ×100%,式中:L U i 为研究期初i 类土地利用类型面积;△L U i -j 为研究时段内i 类土地利用类型转为非i 类(j 类)土地利用类型的面积;T 为研究时段,当T 的时段设定为年时,L C 的值就是该研究区土地利用类型年变化率.土地利用动态度模型可以测算和比较区域土地利用变化的总体情况,还可以结合GIS 的强大分析功能进行模拟和定量分析,因此其分析能力得到了更进一步的加强.该模型的不足之处在于忽略了土地利用变化由于空间区位的不同所产生的双向转变过程,它仅考虑了单向土地利用类型之间的相互转化过程,因此对转化慢但增长快的土地利用类型,特别是城市建设用地的动态变化情况严重低估了.同时,运用模型的测算过程不能识别和反映土地快速扩展的态势,与实际情况出入较大.3.2.2　地类转换的空间关系分析模型城镇用地乱占耕地是造成耕地大量流失的主要原因之一.为了定量分析城镇用地的扩张与耕地流失之间的空间关系,学者们提出了邻接度指数的概念,该概念的意义在于能够反映地类扩展过程中占用其他类型用地的可能或趋势.模型公式为:=ΠT ,式中为研究区内城镇用地与耕地之间的空间邻接度;为研究区内两地类所有共享弧段的长度之和;T 为研究区内城镇用地所有图斑面积之和同样我们也可以运用来计算特定地类图斑与某地类图24 广西师范学院学报(自然科学版) A t C b b :A t C b b .斑的邻接度.3.2.3　空间格局的变化与重心转移模型区域土地利用空间变化的总体特征是类型重心的迁移,这一特征可以用重心坐标的变化来反映.重心坐标的计算方法类似于人口分布重心模型,其模型为:X t =∑n i =1(C ti×X i )∑n i =1C ti ,Y t =∑ni =1(C ti ×Y i )∑n i =1Cti,式中:X ,Y 分别表示第t 年某土地利用类型分布重心的经纬度坐标;C ti 表示第i 个小区该类型的面积;X i ,Y i 分别表示第i 个小区几何中心的经纬度坐标.土地利用空间格局的变化与重心转移模型能够反映区域土地利用空间格局的变化,并为土地利用类型质量的总体变化趋势提供定性的分析.3.2.4　空间变化的主导模型多度和重要度指数是空间变化的主导模型所要求出的指标[10],多度是为了描述各种变化类型的空间分布频次,在借鉴土地空间结构的分析方法的基础上[9],提出土地利用变化类型的多度指数与计算方法[10],该模型计算公式为:D =N i N×100%,式中:D 为某种土地利用变化类型的多度;N i 为该种变化类型的斑块数;N 为该区域全部变化图斑的图斑总数.其意义是区域土地利用变化过程中特定变化类型图斑数占所有变化图斑数的比率.重要度可定量表示各变化类型对区域土地利用变化的重要程度,揭示空间变化的主导类型,从而反映区域土地利用变化的方向.是多度与面积比的综合表示.公式为:IV =D +B ,式中:IV 为某种土地变化类型的重要度;D 为该变化类型的多度;B 为该变化类型的图斑总面积占所有变化图斑总面积的百分比.3.3　土地利用变化及影响模型土地利用变化及影响模型(CLU E )是被实践证明为动态模型中比较完善的,它运用GIS 技术和系统动力学理论,实现了对土地利用空间分布变化的模拟.整个模型分为两个部分:非空间的土地类型需求分析部分和空间土地类型分配分析部分.其中,第一部分是依据土地利用变化的人文驱动力得出对各土地类型需求;第二部分是结合各驱动力的空间位置进行各土地类型的分配.该模型的相关公式为:CO V ER x ,y ,t ,c =β0+β1×FAC T x ,y ,t ,1+β2×FAC T x ,y ,t ,2+…,式中:CO V ER x ,y ,t ,c 为土地利用类型c (如耕地)第t 年在网格(x ,y )中所占的面积比重(%);β为影响因子f (如人口)的回归系数;FAC T x ,y ,t ,f 为第t 年影响因子f 在网格(x ,y )的值(如人口密度).该公式可以完成模型分析的第一步,即多元回归分析,在此基础上再进行土地利用变化的预测分析,其计算公式为:REC -CO V ER 0x ,y ,t ,c =β00+β01×FA CT 0x ,y ,t ,1+β02×FA CT 0x ,y ,t ,2+…(大尺度),CO V ER 1x ,y ,t ,c =CO V ER 1x ,y ,t -1,c +[(RE G -CO V E R 1c ,y ,t ,c -CO V E R 1x ,y ,t-1,c )×I T F 1c ×RCH x ,y ,c ,t ](小尺度),式中:RE G -CO V ER 0x ,y ,t ,c 为在较大规模尺度上,某种土地利用类型c 在某年t 于网格(x ,y )中通过回归模型所计算的面积百分比;β0f 为较大规模尺度上影响因子f 的回归系数;FAC T x ,y ,t ,f 为在较大规模尺度上某一影响因子f (如人口密度)在网格(x ,y )及年的值O V R x ,y ,,为小规模尺度上土地利用类型于年在网格(x ,y)中的面积比重;R x ,y ,,为比例系数;I T F 为在较小规模尺度上土地利用类型在网格(x ,y )内的回归预测结果与实际分布状况之间的差值,可取正负通过以上模型所得出的 梁治平,周　兴:土地利用动态变化模型的研究综述25　t .C E 1t c c t CH t c 1c c .结果,即回归布局状况,可以说明各种土地利用类型在不同规模尺度上空间的总体分布趋势.土地利用变化及影响模型(CLU E )通过对影响土地利用变化的自然和人文驱动力的定量化来确定土地利用的类型,是一个空间多尺度、定量描述土地利用变化空间分布的模型,常用来模拟较短时间内的土地利用变化(一般为20年).它具有以下优点:①土地利用变化及影响模型认识到了规模对土地利用变化的影响的问题,并对这种影响土地利用的规模效应进行了量化,从而可以对各种规模尺度的土地利用进行研究,特别是城市周边土地利用变化的“敏感地区”;②该模型充分考虑到了影响土地利用动态变化的各种因素,能够对土地利用非线性变化的过程以及空间布局变化中相互作用的因素进行模拟分析.但是,土地利用变化及影响模型对土地利用变化过程中的非连续性因素(如土地利用类型的突然导入等问题)还不能很有效地模拟,无法对其相互间的作用过程与机制进行分析.4　结　语针对土地利用动态变化的涵义与研究内容,本文对几种主要的模型进行了分析和综述,并指出了这些模型存在的优缺点.而土地利用动态变化研究方面建立的模型远不止以上所述,它们对土地利用变化研究起到积极的作用,并不断地深化和走向成熟.但由于数据可得性的限制,对土地利用变化机制的理论研究不足,模型在许多方面还需要概化等原因,使得在使用模型研究一些问题时带有很强的主观性和片面性.面对同样的数据,使用不同的模型,或者从不同的观点出发往往会得出相反的结论.因此,作者认为土地利用动态变化模型的在构建时,首先要拓宽对土地利用的分析角度,充分考虑如社会、经济等非量化或定性的因子,增强模型的解析能力.其次土地利用动态变化模型应该能反映和揭示土地利用变化和空间分布的未来趋势.最后是要简化模型方程,使得模型可以在不同的区域、不同的研究中得到更广泛的应用.参考文献:[1]史培军,宫　鹏,李晓兵,等.土地利用土地覆盖变化研究的方法与实践[M ].北京:科学出版社,2000.992100.[2]王秀兰,包玉海.土地利用动态变化研究方法探讨[J ].地理科学进展,1999,18(1):81287.[3]孙丹峰,杨冀红,刘喜顺.高分辨率遥感卫星影像在土地利用分类及其变化监测的应用研究[J ].农业工程学报,2002,18(2):1602164.[4]李秀彬.全球环境变化研究的核心领域———土地利用土地覆被变化的国际研究动向[J ].地理学报,1996,51(6):5532538.[5]顾朝林.北京土地利用覆盖变化机制研究[J 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如何进行土地利用动态变化的测绘与分析随着城市化进程的加快、人口的不断增长，土地利用的动态变化对于城市规划和可持续发展至关重要。

如何准确测绘和分析土地利用的动态变化成为一个急需解决的问题。

本文将从测绘技术和数据分析两个方面探讨如何进行土地利用动态变化的测绘与分析。

一、测绘技术土地利用动态变化的测绘需要使用高精度遥感数据和地理信息系统（GIS）技术。

首先，我们需要获取高分辨率的遥感影像数据，可以通过卫星、无人机等方式进行获取。

遥感影像数据能够提供大范围、高分辨率的地表信息，为土地利用的准确测绘提供基础数据。

在使用遥感影像数据进行土地利用动态变化测绘时，可以采用分类方法。

利用遥感影像数据进行地物分类，将不同类型的土地利用划分为不同的分类，可以帮助我们了解土地利用的空间分布和变化趋势。

同时，地物分类的结果也可以用作土地利用规划和管理的依据。

除了遥感影像数据，还可以利用全球定位系统（GPS）技术获取地面控制点，提供精确的空间参考。

地面控制点的获取可以通过现场测量和GPS观测等方式进行，通过与遥感影像数据进行配准，可以提高土地利用动态变化测绘的精度和准确性。

二、数据分析土地利用动态变化的分析需要基于大量的数据，并通过相应的方法和模型进行处理。

数据的获取可以通过地面调查、遥感影像、统计数据等方式进行。

这些数据需要进行整理和处理，建立适当的数据库，以便进行进一步的分析和研究。

在数据分析的过程中，可以采用时间序列分析方法。

通过对不同时间点的土地利用数据进行比较和分析，可以揭示出土地利用的动态变化规律和趋势。

例如，可以观察城市扩展的方向和速度，分析农田面积的减少和森林覆盖的变化等。

此外，还可以利用统计分析方法对土地利用动态变化数据进行统计与分析。

例如，可以计算不同类型土地利用的面积和比例，分析不同区域土地利用的差异等。

统计分析可以帮助我们全面了解土地利用的现状和发展趋势，为城市规划和土地利用管理提供依据。

三、应用与展望土地利用动态变化的测绘与分析不仅对于城市规划和可持续发展具有重要意义，还广泛应用于环境保护、资源管理等领域。

如何进行土地利用变化与生态环境退化的监测与分析土地利用变化与生态环境退化是当前社会关注的热点问题，对于保护生态环境、实现可持续发展具有重要意义。

本文将探讨如何进行土地利用变化与生态环境退化的监测与分析。

1. 土地利用变化的监测与分析土地利用变化的监测与分析是了解和评估土地资源的可持续利用的重要手段。

首先，我们可以借助遥感技术获得大规模土地利用信息。

遥感技术可以获取各种空间分辨率的卫星影像，通过对影像进行解译和分类，可以精确识别出不同类型的土地利用，如耕地、林地、草地、水域等。

然后，我们可以利用GIS技术将这些分类结果与地理信息整合，制作土地利用变化图和土地利用转移矩阵，以此来分析土地利用变化的趋势和模式。

然而，单纯的土地利用变化监测还无法全面了解土地的可持续利用状况，我们还需结合生态环境因素进行分析。

2. 生态环境退化的监测与分析生态环境退化主要表现为土壤侵蚀、水资源污染、生物多样性减少等问题。

为了监测生态环境退化的程度和趋势，我们可以利用生态指标进行评估。

例如，通过监测土壤有机质含量、水质污染指数以及植被覆盖率等指标，可以判断生态环境的健康状况。

此外，我们还可以利用时空数据对生态环境的变化进行分析。

通过对多个时期的生态环境数据进行比较，可以研究不同区域的生态环境退化速度、退化原因及其与土地利用变化的关系。

3. 土地利用变化与生态环境退化的关系土地利用变化与生态环境退化存在着紧密的关联。

一方面，不合理的土地利用变化可能导致生态环境的退化。

例如，过度开垦耕地、乱砍滥伐林木等行为会引发土壤侵蚀、自然灾害增加，进而对生态环境造成破坏。

另一方面，生态环境退化也会影响土地利用的选择和变化。

例如，严重的土地沙化、干旱等环境问题会限制农业生产和城市建设，从而影响土地利用结构的调整。

因此，我们在进行土地利用变化与生态环境退化的监测与分析时，需要全面考虑二者之间的互动关系。

在制定相关的政策和策略时，应积极推动土地的可持续利用，减少对生态环境的破坏，并进行生态环境修复。