前言

土地利用/覆盖变化对全球环境变化有重要的影响，也是目前国内外学者研究全球变化的核心主题[1-3]。LUCC 的变化对地球各圈层物质循环和生态复杂度产生了巨大影响，同时也对全球辐射平衡和能量流的改变产生了强烈影响，因此，它的变化越来越受到重视。

Markov 模型具有强大空间模拟能力，可动态地模拟土地利用类型变化过程，受到国内外学者的关注[4-6]。模型可以为土地利用、城市和区域等提供决策依据，同时，为科学利用土地资源、保护生态环境等提供理论支撑。

广安市，近15 年来经济发展迅速，土地利用变化类型十分明显。本文以广安市为研究区，利用广安市不同时期的遥感影像资料，在获得土地类型变化的基础上，结合Markov 模型计算不同土地利用类型的转入转出，为广安市土地利用规划、经济发展等提供一定的参考价值。

随着测绘技术的快速发展，利用RS 和GIS 技术对土地利用状态进行动态分析监测，可以及时有效地了解、分析城市和区域内的土地利用时空动态变化信息。本文以四川省广安市为例，利用TM/L8 遥感影像，结合GIS 技术，通过对广安市的遥感影像进行解译，分析了2005-2020 年广安市土地动态变化，其结果可为城市土地管理制定科学有效管理政策、城市土地用地布局提供决策依据，这对于实现土地的可持续发展利用等有重要意义。

1 研究区概况

广安市位于四川省东部，地理坐标为30°01′N～30°52′N，105°56′E～107°19′E，东西宽 134.5 km，南北长 93.6 km，总面积约6344 km2，辖区面积6344 km2。区域内地势东高西低，中西部为丘陵区，东部为平行峡谷低山区，海拔在82m～1695m。广安地处川渝接合部，是川东方向至重庆和南广安区位优势下东进的重要通道，也是全国“五纵七横”交通干线上的重要节点。已经融入重庆1 小时经济圈、成都2.5 小时经济圈。

2 数据与研究方法

2.1 数据来源及处理

TM、L8、DEM 影像数据来源于地理空间数据云（ 期中无云或少云，清晰度较高的5-10 月的遥感影像，该时间段植被覆盖度高，易于区分识别。在ENVI5.3中对获取的影像进行大气校正、几何校正、裁剪等预处理后，波段组合进行假彩色合成。依据《土地利用现状分类》标准（马克伟），结合区域影像特征和广安市生态环境特点，采用监督分类与目视解译相结合的方法，将土地类型分为6 类：林地、耕地、草地、建设用地、其他用地和水体。

2.2 研究方法

2.2.1 Markov 模型

Markov 模型是根据某一时期的状态，预测其下一时期的状态，其中关键是确定事件发生转移的概率，一种长期预测方法。Markov 模型在数量上具有预测优势，模型将每个栅格看作一个元胞，离现存土地越近的栅格，具有这种状态的权重也越重，转换考虑了更多的空间关系，因此可分析转入转出率。

Markov 过程下的土地利用变化如下所示：

式中：X(t+1)表示随机事件在t+1 时刻的状态，即马尔科夫模型预测所得到的结果；X（t）是随机事件在t 时刻的状态；P 是转移概率矩阵，表示这一随机事件不同状态之间转换的转换概率。

Kappa 一致性检验是一种测定模型结果精度验证方法，检验完成后得到Kappa 系数，该系数是一种评价预测结果精度的指标。Kappa 一致性检验是基于混淆矩阵的。土地利用模拟结果验证精度计算公式如下：

公式中：Kappa 为计算的大的精度验证，Po、Pe 分别为总体模拟精度和理论模拟精度；a1a2...ac为每类用地类型模拟正确百分比；b1.b2....bc为预测每类用地类型的百分比；d1.d2...dc为实际每类用地类型的百分比。Kappa 系数在0～0.20 时，模拟结果精度极低；在 0.20～0.40 时，模拟精度一般；在 0.4～0.6 时，模拟精度中等；在 0.60～0.80 时，模拟精度较高；在 0.8～1.00 时，模拟精度非常高。

3 结果分析与讨论

3.1 土地利用变化分析

由 ENVI5.3 软件利用 2005、2015、2020 的三期遥感影像（图1）分析得到广安市三个时期的土地利用类型分布图（图2）及各类型面积百分比（表1）及变化百分比（表2）。从广安市土地利用类型面积统计中可以看出，耕地占地面积最大，其次是林地和建设用地。2005-2015 年间，研究区中的水体、建设用地、林地呈增加趋势，其中研究区内建设用地增加明显，从2005年的增加到2015年的，增加了，增速达到了 112.06%；水体面积略微增加，面积变化不明显；林地面积增加较显著，由2005 年的 999.32 km2增加到 2015 年的 ，增加了 km2。耕地、草地和其他用地面积减少，其中耕地面积减少最为显著，达到了-168.79 km2，变化速率为-4.737%。2015-2020年间建设用地面积持续增加，增速达到了67.73%，草地面积耕地也有所增加，水体、林地和其它用地面积减少，其中林地减少趋势最大。

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