基于CA-Markov模型的滇池流域土地利用变化动态模拟研究.pdf

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 100871； 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 X321 AnIntegratedCA．MarkovModelf0rDynamicSimulationolfLandUse ChangeinLakeDianchiW atershed HEDan。ZHOUJing，GAOWer，GUOHuaicheng，YU Shuxia．LIUYong 1．CollegeofAppliedArtsandScience，BeijingUnionUniversity，Beijing100191；2．KeyLaboratoryofTibetanEttvironmentChangesand LandSurfaceProcesses，InstituteofTibetanPlateauResearch，ChineseAcademyofSciences，Beijing100101；3．KeyLaboratoryofWater andSedimentSciences(MOE)，CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，PekingUniversity,Beijing100871；4．Collegeof ResourcesandEnvironment，HuazhongAgriculturalUniversity，Wuhan430070；十Correspondingauthor,E—mailyongliu@pku．edu．cn Abstract Taking LakeDianchiWatershedasstudy area，thedynamicschangedegreeoflandusetypesinthe watershedwasanalyzedbasedoninterpret