刘宇航，陈 春

(重庆交通大学建筑与城市规划学院，重庆 400074)

土地利用和土地覆被变化是地理学研究中的一个热点问题，在多年的研究过程中，学者们不断对研究模型、研究方法进行更新，试图得到最真实和有效的能契合土地实际发展规律的研究结论[1-2]。过去的研究中对于土地利用结构分析的主要是选取斑块的大小、形状等因子构建景观格局指数[3-5]。朱闯等[6]对2001年和2017年中国土地利用变化的研究发现西部地区林地、草地变化明显，而中部和东部地区建设用地变化明显。李永飞等[7]定量阐述了丘陵地区城乡接合部在城市发展过程中土地利用变化的规律。王璐等[8]提出了建立空间研究尺度与景观格局指数的关系函数，提出了武汉市土地利用研究景观格局指数的最佳研究尺度。

在对人地关系不断进行探讨的大背景下，中外学者进一步运用新方法对土地利用类型进行研究，聂拼等[9]基于最近邻时空距离，运用蒙特卡洛随机模拟方法探讨了淮南市土地利用变化的时空演变模式。左晓庆等[10]基于随机森林算法对河南省洛阳市城区土地覆被和变化做了分类研究和演变规律研究。季顺平等[11]利用全空洞卷积神经元网络对武汉市2014年和2017年的土地覆盖和利用变化进行了研究。

20世纪80年代，分形(fractal)理论开始出现[12]。美国数学家曼德布罗特于1982年发表的TheFractalGeometryofNature是描述、解释分形理论的经典之作[13]。分形常被用来分析欧氏距离难以解决的一些长度问题以及描述具有某些自相似性的图形或者结构，为开放而复杂的地理学在定量研究中提供了可能，在海岸线提取[14]、地质灾害及预测[15]、城市扩张研究[16]等领域形成了较多研究成果。……