土地利用/土地覆被变化研究进展
土地是人类赖以生存和发展的最基本的自然资源。而土地利用又是人类根据土地的特点,按一定的经济与社会目的,采取一系列技术手段,对土地进行的长期性或周期性的经营活动。其具体表现是土地类型的面积变化、空间分布变化和土地的质量变化。它是人类活动作用于自然环境的重要途径之一,也是历史时期土地覆被变化的最直接和主要的驱动因子,人类通过土地利用活动改变地球陆地表面的覆被性质,进而对区域环境产生深刻影响。近几年来,对土地利用的研究大多集中于景观尺度上通过土地利用程度指数、土地利用动态度、景观多样性指数、景观总破碎度和景观优势等指标对土地利用时空变化进行研究,而对土地利用类型随地形的分布格局研究较少,地形因子作为土地利用重要的环境因子,直接影响着地表物质的迁移与能量的转换,在一定程度上决定着土地利用的方向与方式,因此进行土地利用类型随地形的分布格局的研究,将有助于区域土地利用的合理规划和农业结构调整。可进一步揭示人、地和环境之间的发展关系及人类活动和社会因素对自然生态环境的影响。http://www.dsac.cn/Paper?cate=3这里有许多关于土地利用的一些文献资料您可以借鉴一下这里面的文字。
4.1.1 遥感技术在土地利用 / 覆被变化研究中的应用
从 20 世纪 80 年代中后期以来，面向解决全球环境变化和可持续发展领域的若干重大问题，土地利用/土地覆被变化 (LUCC)研究受到国内外学术界的重视，并在该领域开展了一系列的研究。LUCC 研究的核心目标在于探讨土地利用和土地覆被变化对全球和区域生态系统的影响。目前，人类面临的许多环境与发展问题都与土地利用/覆被变化有关，土地利用/覆被变化研究已成为地理学综合研究的国际前沿课题。LUCC 对区域生态影响日益受到学术界的重视，一是 LUCC 过程的区域差异大，更重要的是生态建设往往通过改变土地利用方式来实现，土地利用变化导致土地覆被的变化从而影响区域或景观范围内环境变化。恶化等生态环境问题的出现总是与不合理的土地利用联系在一起，而土地利用合理往往会促使区域生态环境向适应人类需求的良性方向发展。
遥感 (RS)技术是在航摄基础上于 20 世纪 60 年代以来迅速发展起来的一门新兴综合探测技术，是在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离的感知，从而获得目标物的信息。遥感技术已被广泛应用于环境监测与评价、国土资源调查、城市规划研究、大气和海洋的变化研究、土地利用动态监测等方面。基于卫星遥感数据，利用 GIS 技术对研究区域在一定时期内 (通常为 5 ～10 年)土地利用类型的数量和时空变化特征进行研究，以一定尺度的区域为基本空间分析单元，利用土地利用程度变化模型以及土地利用类型变化强度指数分析该区域在这一时段的土地利用程度及其变化的区域分异特征，分析区域土地利用变化的空间趋向性，成为当前土地利用变化研究富有成效的研究途径。
4.1.2 技术方法及遥感图像处理
4.1.2.1 技术方法
采用1989 年和2000 年的 Landsat TM 全色波段影像，对全色波段影像中的4、7、3 波段对应的红、绿、蓝作假彩色合成。合成后进行色彩增强处理，调整亮度、色度、饱和度，拉开不同地类之间的色彩反差。以合成遥感影像为基本信息源，经与地形图配准，建立了 1∶20万的研究区土地利用/覆被动态 TM 影像库，建立水源区的土地利用分类体系。在 MapGIS、PHOTOSHOP 等软件平台支持下，根据影像特征，建立判读标志并进行人机交互式 TM 影像判读，采用屏幕数字化方式提取两个时相土地利用/覆被信息，将土地利用/覆被现状数据存储为 MapGIS 的点、线、面文件格式，将提取的水源区土地利用/覆被信息在 MapGIS 平台下将面状信息的面积、ID 号和地类等属性信息导入 Excell 程序，进行数据的统计和变化趋势的分析，揭示出研究区土地利用/覆被变化与生态环境之间的关系 (图4.1)。
图 4.1 工作流程图
4.1.2.2 遥感图像处理
遥感图像处理是为图像分类识别提供基础和支持。此次研究采用 1989 年 10 月 31 日和 2000 年 10 月 21 日两时相的 Landsat TM 遥感图像 (分辨率 30 m)。遥感图像处理包括图像的增强处理和图像的校正、配准。
为了获取图像最佳的分类效果，正确提取土地利用/覆被类别信息，在分类前对图像进行了彩色增强处理。分别对 1989 年和 2000 年两个时段的 TM 数据，进行了不同波段之间的融合实验，得出信息较为丰富和目视效果最佳为 TM473 的假彩色合成，其次是TM743 真彩色合成。为了图像分类能分出尽可能多的地类以及分类效果最好，最终选取了 TM473 这一合成方案。
在图像处理软件下，导入 125-37-4、7、3 三个波段的遥感数据，选择通道合成对应红、绿、蓝作假彩色合成。波段 4 能增强土壤-农作物与陆地-水域之间的反差; 波段 3 是辨别植被的最重要的一个波段，能增强植被覆盖与无植被覆盖之间的反差; 波段 7 有利于区分人造地物类型。假彩色合成的图像突出了植被、水体、裸土地及各类地物、地形和地貌的差异。在该合成图像上，耕地为红白色、浅绿色，水体是深蓝色调，林地是红色调，草地为灰绿色调 (图 4.2，图 4.3)。总体来说，TM473 彩色合成的图像色彩丰富，信息量大。此次工作主要以 TM4、7、3 波段合成的假彩色图像作为各种分类的基础图件。
4.1.2.3 遥感图像几何校正
所谓几何精校正，就是利用地面控制点使遥感图像的几何位置符合某种地理系统，与地图配准。几何校正的目的是将影像的几何位置校正到地形图的投影位置上。此次研究对于 TM 图像的几何校正是在 MapGIS6.5 平台上完成的。首先是对研究区 1∶20 万地形图进行几何校正。在校正过程中采用高斯-克吕格投影，1954 北京坐标系，以 111°00'00″为中央经线，按 6°带分带进行坐标计算。利用校正好的 1∶20 万地形图分别对 2000 年和 1989年的 TM 影像进行坐标配准。为保证图像校正的精度，地面控制点的选取原则是: 有一定的数量保证，均匀分布在整个校正区域内，具有明显精确的定位识别标志，如河流的拐点，河流、道路的交叉点等。选择的控制点总计为 45 个，几何校正选用二次多项式。图像校正完后，利用 ENVI 软件提供的 LINK 功能检查配准精度。
图 4.2 1989 年 TM473 合成图像
图 4.3 2000 年 TM473 合成图像
4.1.3 遥感影像解译标志的建立
4.1.3.1 遥感解译的基本准则
在进行图像处理、确定解译内容、建立解译标志后，就可在影像上进行地类判读。在判读过程中，应注意几点基本准则，首先，掌握地区特点。影像反映的是地物群体，不可能识别每个像元所代表的地物，而只能把许多像元的综合特征定性地判读出来，这样区域知识和解译经验就非常重要。其次，了解地物空间分布的规律性。受自然因素和人为因素的影响，各种土地资源类型在空间分布上具有一定的规律，只有掌握当地各种土地利用类型空间分布的规律，并结合其他相关因素，解译结果才能更接近实际情况。第三，分析时相和物候的关系。因不同的物候状况在影像上具有不同的光谱特性，所以调查土地资源时，了解地面植物生长发育期的特征，对判读作物布局的特点有很大帮助。第四，排除影像上的 “噪音”，如云雾信息等。此外参考地形图、土地利用图等其他辅助资料以帮助判别。
4.1.3.2 各地类的影像特征
以 1984 年全国农业区划委员会编写的 《土地利用现状调查技术规程》中分类体系为参考进行分类。国家土地利用分类系统的一级分类主要根据土地的用途和覆盖特征，二级分类主要根据土地的经营特点和利用方式，三级分类主要依据地貌特征和覆盖物的种类。根据国家土地分类系统、TM 图像对土地利用状况的识别能力，以及研究区土地利用的特点建立研究区土地利用分类体系。
遥感影像解译标志的建立主要是结合野外调查与影像分析来确定的。土地类型在影像上的色调、形状、纹理、结构特征各异。结合研究区的土地利用特点，利用卫星图像反映出的形、色、大小为主要指标，建立目视解译标志，应用这些标志对 TM 图像进行实际目视解译，建立研究区土地利用 /覆被分类体系。研究区土地利用分类体系及影像标志见表 4.1。
考虑到研究重点在于水源区水体、林地、裸岩石砾地等之间的空间交替演变情况，根据研究目的和研究区域的实际情况，将研究区的土地类型划分为耕地、林地 (包括阔叶林、混交林等覆盖度在 80%以上的林地)、低覆盖度林地 (包括灌木林地、疏林地以及与高覆盖度草地混杂生长的林地，覆盖度在 50% ～80%之间)、水体 (包括湖泊、河流、较大面积的池塘等)、居民及建设用地、草地 (主要是指低于 50% 的低覆盖度草地)、滩涂等八大类型。
表 4.1 水源区土地利用/覆被分类体系及 TM (473)影像特征
4.1.4 人机交互提取土地利用变化信息
遥感图像分类的目的是提取土地利用/覆被变化信息，变化信息的提取主要有: 交互式目视解译和计算机自动分类两种方法。研究区地形复杂，以山地为主，地物种类复杂多样，加上同物异谱和异物同谱的情况比较多，因此，土地覆被类型不宜单独采用计算机自动分类，而应采用以目视判读为主、计算机自动分类为辅的方法。以遥感图像作为基本数据源，同时以 2000 年土地利用图作为参考图，还应结合研究区的地形图、地质图等进行判读，按解译标志进行土地覆被类型的目视判读以达到提高判读精度的目的。
人机交互式目视解译主要是利用地理信息系统的编辑功能，在计算机屏幕上对遥感图像进行交互式目视解译。首先确定各类型的分布范围，在屏幕上用鼠标沿类型边界进行跟踪，边界封闭后再赋予该图斑所归属的土地利用类型的代码。
实践证明，在计算机屏幕上交互式的人工目视解译提取土地利用类别的定量信息的精度比较令人满意。因此，此次主要通过人工目视解译和计算机的自动分类为辅助手段的方法提取土地利用/覆被的定量信息。以 MapGIS 和 PHOTOSHOP 为工作平台，以建立的研究区土地利用/覆被分类体系为依据，通过人机对话，结合研究区的土地利用现状图，地形图以及野外 GPS 地类调查情况，最终生成研究区 1989 年和 2000 年土地利用/覆被图(图 4.4，图 4.5)。
图 4.4 1989 年土地利用/覆被图
图 4.5 2000 年土地利用/覆被图
4.1.5 土地利用动态变化趋势分析
对研究区各土地利用/覆被地类的面积进行了统计，其变化结果见表 4.2 和图 4.6。结果表明，近 10 年间，地类面积发生较大变化的是耕地、河流水面的减少和疏林地及灌木丛的增加，这与该内人地矛盾尖锐、森林系统功能退化和湿地面积锐减等生态问题是吻合的。从土地利用/覆被图上还可以看出，丹江口水库和丹江支流淇河、老灌河周围土地垦殖指数高、植被覆盖低，地貌上属低山丘陵区。该区域也是水土流失较严重地区。
表 4.2 水源区土地利用/覆被地类面积和变化统计
图 4.6 1989 ～2000 年研究区土地利用/覆被变化趋势
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。A.Veldkamp 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］。
2.1 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］。
2.2 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 G.Irwin 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］。A.Veldkamp 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。A.Veldkamp 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。
3.1 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。
3.2 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 C.Pijanowski 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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土地利用类型有哪几种
答：土地利用类型主要包括以下几种：1. 农用地：这类土地直接用于农业生产，包括耕地、林地、草地、农田水利用地以及养殖水面等。2. 建设用地：指用于建造建筑物、构筑物的土地，涵盖城乡住宅和公共设施用地、工矿用地、交通水利设施用地、旅游用地以及军事设施用地等。3. 未利用地：包括农用地和建设用地以外的...
如何合理开发利用土地资源
答：由县政府组织，联合农业、国土资源、工信、财政等部门，聘请相关专家，召集各乡镇相关负责人，在实地考察的基础上，结合县域经济的发展现状，认真分析，科学对全县的农村土地资源利用进行总体规划，各乡镇对其土地资源使用进行详细规划。规划过程应坚持节约用地、集约用地，因地制宜，科学发展与合理布局，同时...
土地可持续利用的内涵
答：陈百明(1996)认为：“土地利用是人类为了经济和社会目的(获得产品和服务)而进行的一系列生物、技术活动，是人类对土地进行长期或周期性经营的过程。”首先，土地利用是一个技术问题，随着技术水平的提高，人类对土地的认识程度也会越高，获得的效果也会越好；其次，土地利用又是一个经济问题，土地是一种最...
城市土地利用的原则有哪些?
答：法律分析：根据对《中华人民共和国土地管理法》的解读可以了解到城市土地利用的原则有：1.落实国土空间开发保护要求，严格土地用途管制；2.严格保护永久基本农田，严格控制非农业建设占用农用地；3.提高土地节约集约利用水平；4.统筹安排城乡生产、生活、生态用地，满足乡村产业和基础设施用地合理需求，促进城乡...
我国农用土地和建设用地集约利用的途径
答：一、提高土地利用效率 1. 合理规划土地利用，减少土地浪费和闲置。在土地利用规划中，要充分考虑土地的用途、功能和价值，合理分配土地资源，避免重复建设和过度开发。2. 推广先进的农业技术和机械，提高农业生产效率，减少土地的浪费。例如，采用现代化的灌溉系统、高效的种植技术、智能化的农业机械等，可以...
什么是土地利用
答：土地利用是人类为了生产和生活的目的而进行的长期性或周期性的经营或经济活动。土地利用是人类为了生产和生活的目的而进行的长期性或周期性的经营或经济活动。土地利用既受自然条件，又受社会、经济和技术条件的影响，因此土地利用是由上述因素共同作用所决定的土地功能。联合国粮农组织土地利用规划部工作组...
土地利用解释
答：土地利用是指对土地的不同使用方式，包括农业、林业、城市建设、工业、保护和开垦等多个方面。土地利用名词的解释如下：- 农业用地：用于耕种、畜牧和渔业等农业生产活动的土地。- 林业用地：用于种植、生长和采伐森林、木材和其他林产品的土地。- 城市用地：用于建设城市和城市化生活活动的土地，包括商业、...
土地利用现状包括哪些内容
答：土地利用现状包括自然、经济、社会方面的描述。自然，从最广泛的意义上说，是自然的、物理的、物质的世界或宇宙。“自然”可以指物理世界的现象，也可以指一般的生命。对自然的研究即使不是科学也是很大的一部分。尽管人类是自然的一部分，但人类活动通常被理解为与其他自然现象不同的类别。经济：就是人们...
土地利用分类
答：土地利用分类为：耕地、园地、林地、草地、商服用地、工矿仓储用地、住宅用地、公共管理于公共服务用地、特殊用地、交通运输用地、水域及水利设施用地以及其他土地。1、耕地：包括水田、水浇地和旱地三种。2、园地：包括果园、茶园、橡胶园和其他园地。3、林地：包括乔木林地、竹林地、红树林地、森林沼泽、灌木...
土地利用名词解释是什么
答：土地利用是人类通过与土地结合获得物质产品和服务的经济活动过程，在这一过程中人类与土地进行物质、能量和价值、信息的交流、转换。土地利用是个技术问题，是对空气、土壤、水分、地形、生物等多种自然因素综合体的利用，如果人类掌握的科学技术水平高，则对这些因素的认识程度就高，利用时采取的手段、措施...
