一、文献综述
（一）国内外研究现状
国外对于土地利用变化的研究开始时间较早，1995年国际地圈生物圈计划（IGBP）和全球环境变化中的人文因素计划（IHDP）联合发表了《土地利用/土地覆被变化科学研究计划》之后，关于LUCC变化的研究层出不穷。而在1999年这两大国际组织又发表了《土地利用/土地覆被变化(LUCC)研究实施策略》，进一步提出将土地利用的过程、土地利用/土地覆被变化的人类响应、综合的全球和区域模型作为研究的主题。其中，土地利用变化机制也是LUCC研究的核心问题之一。
20世纪90年代以来，土地利用变化研究在全球很多国家和地区相继展开。例如，1994年联合国环境署(UNDP)启动了以东南亚为研究区的“土地覆被评价和模拟(LCAM)”项目；1995年国际应用系统分析研究所开展了“欧洲和北亚土地利用/土地覆被变化模拟”研究；1996年美国开展北美洲土地覆被变化研究；同年欧盟也推出了欧洲的LUCC计划。另外，元胞自动机模型（CA模型）的诞生极大的促进了土地利用变化的预测研究。1965年，Hagerstrand[1]首先采用类似元胞自动机思想的创建了CA模型。20世纪90年代，Batty M和Xie Y利用CA模型开始研究城市的发展和扩张，模拟城市演化[2]。CA- Markov模型的出现是在Liu等人[3]将CA模型和Markov模型结合形成，并运用该模型模拟城市的扩张和时空动态特征对城市空间变化模拟的影响。
Hoque Muhammad Ziaul[4]通过连接CA-Markov和InVEST模型，评估和预测1988-2041年孟加拉国沿海地区种植园森林发展和生态系统碳储存动态变化，为制定生态和环境政策以有效管理未来的生态系统碳储存提供逻辑依据。Ghosh Subrata[5]应用元胞自动机和马尔可夫链相结合模型来模拟加尔各答大都市区中UES（城市生态安全）的未来状态，并预测了UES的未来状态，为优化土地利用规划、潜在改善城市生态安全提供有价值的科学指导。Salaudeen A[6]根据1988年、2003年和2018年的土地覆盖图像，使用CA-Markov模型模拟贡戈拉盆地流域2028年和2038年的未来土地覆被需求，为水文影响评估制定土地利用/土地覆盖情景。
国内对于土地利用/土地覆盖的研究时间较晚，但近年来，我国在LUCC方面的研究不断深入。尤其是随着人类活动对土地开发利用影响逐渐加深，我国的研究无论在人员上还是在研究范围上都在不断扩大，其研究应用领域主要包括：土地利用/土地覆盖时空变化、土地利用/土地覆盖驱动力机制研究、土地利用/土地覆盖带来的环境影响、土地利用/土地覆盖与GIS技术的结合运用。
遥感与3S技术结合是土地利用/土地覆盖时刻变化规律研究的重要技术手段，可进一步促进国土资源环境动态数据库建立。谢叶伟、刘兆刚、赵军[7]等人基于遥感和GIS系统使用单一土地利用类型动态度和景观空间格局分析方法对沿海市土地利用变化、景观格局特征进行时空动态变化分析研究；刘泽星[8]等人选用不同时期同一地区的遥感影像经过处理，进行分析，得出深圳市布吉河河道随时间的变化规律。
土地利用/土地覆盖驱动力机制研究主要在于揭示LUCC的原因、内部机制、基本过程、预测未来变化方向和后果，并制定相关的对策。导致土地利用方式和目的发生变化的驱动力主要存在于自然和社会两个系统。在自然系统中，气候、土壤、水分等被认为是主要的驱动力类型；在社会系统中通常将驱动力分为6类，即人口变化、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[9]。徐铖龙和纪佩瑶[10]等人除了揭示区域2000～2015年的土地利用动态变化特征及时空演变规律，还依据主成分分析模型和线性回归分析模型，并基于奉节县社会经济统计数据，探究土地利用驱动机制。张译和杨伯钢[11]等人分析京津冀地区不同时期的影像，总结出林地的空间变化特征，利用测度空间相关性的Moranrsquo;s I指数，并提取出影响林地空间变化的主要因子。
土地覆被变化是全球变化的重要内容。土地利用类型的不同会导致周边环境发生变化，而人类活动通过改变土地覆被改变了周围的环境进而造成了全球环境变化。因此人类活动和土地利用变化的关联性也成为研究的重要领域之一。史培军等[12]通过遥感影像和建立Yamata-Mellor紊乱闭合模型对深圳市LUCC和气候的关系进行了模拟，进而对深圳城市化与生态环境安全水平变化之间的关系进行了分析，还对内蒙古乌兰察布盟和湖南洞庭湖区LUCC与农业自然灾害的关系进行了探讨。
20世纪90年CA模型的引进促进了我国土地利用覆盖变化研究和城市增长空间变化模拟预测。周成虎等在《地理元胞自动机研究》一书中对CA模型做了系统的介绍，并总结了国内外对于模型的相关研究进展[13]。侯西勇等人[14]利用基于河西走廊1990年、2000年土地利用矢量数据，通过空间叠加和构建土地利用分布与变化的1km-Grid数据集以研究20世纪90年代土地利用分布与变化的数量特征和空间格局特征，并运用马尔可夫模型和元胞自动机技术对2010年土地利用分布情景进行预测。熊利亚等[15]以河西走廊地区为实例，采用IDRISI的CA-MARKOV模块进行了土地利用变化的分析和预测，得出河西走廊地区1995年到2005年土地利用变化的特点。
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