郝晓敬,张 红,*,徐小明,王 荔,崔 严

1 山西大学环境与资源学院, 太原 030006 2 伊利诺伊大学大气科学系, 厄巴纳 IL61801

土地利用覆被变化对区域生态经济系统的可持续发展和全球环境有着重要的影响。土地利用覆被变化改变了区域的自然景观、物质循环、能量流动以及各种生态过程[1],进而引起全球生态系统发生变化[2- 3]。土地利用覆被(Land use/land cover,LULC)格局的演变与模拟已经成为研究区域和全球生态系统变化的主要趋势和潮流[4]。

LULC的演变是一个复杂的过程[5- 6],对这个复杂过程进行建模具有挑战性。LULC的演变实际上是社会经济文化因素与土地潜力相互作用的结果,也是人类为了生存发展不断开发自然资源这一动态过程的开始[7],各种驱动因子在不同的时空尺度上以复杂的方式影响着土地利用覆被变化[8],从而在局部、区域乃至全球尺度上影响着经济、社会和环境发生变化[9]。

LULC模拟前提是假设区域LULC格局受该区域土地利用覆被需求驱动, 区域LULC格局与该区域土地需求以及自然环境和社会经济状况长期处于动态平衡之中,基于历史时期的变化可预测未来LULC格局并采用有效的管理政策将生态系统引导到期望的路径[10]。

LULC动态预测与模拟主要包括数量预测和时空格局模拟。随着研究的深入,土地利用覆被变化的研究逐渐从简单的数量预测转向复杂的时空格局演变模拟。众多学者运用了多种模型及其相互间的组合模型对区域的土地利用覆被演变进行了分析研究,如CA、CLUE、Markov、CLUE-S等[11-12],这些模型可以通过GIS环境下的遥感数据提供对土地利用覆被变化的适当识别,使LULC预测与模拟发生革命性的变化[13]。……