土地利用/土地覆被特征及变化受区域自然条件影响,同时也是国民经济与社会发展的重要条件和综合表征。近年来,LUCC(土地利用/土地覆被变化,landuse and land cover)研究方兴未艾,其中,探索其变化机制,预测其变化趋势,已对土地优化利用提供参考和决策支持成为研究热点。由于CA-Markov模型在土地利用/土地覆被变化研究中集成了CA(Cellular Automaton,元胞自动机)模型与Markov(马尔科夫)模型,具有空间-数量一体化预测的优势。因此,论文以重庆市巴南区为例,尝试开展基于CA-Markov模型的LUCC机制与模拟研究,以期为巴南区土地利用与开发策略提供参考。论文在对研究区域充分调查分析的基础上,收集基础数据,综合应用IDRISI17.0、ArcGIS10.2、Fragstats4.2等软件平台,构建LUCC数据库,分析LUCC变化趋势,探讨土地利用变化机制,并利用CA-Markov模型预测土地利用变化,并提出土地利用优化策略。论文主要研究结果与结论如下:(1)土地利用/土地覆被数据库。经预处理、矢量化、入库等环节,构建包括LUCC及其自然-社会-经济影响因子综合数据库;(2)土地利用/土地利用覆被变化趋势。利用ArcGIS10.2、IDRISI17.0软件统计计算土地利用变化动态度、信息熵、转移矩阵等;利用Fragstats4.2计算土地利用斑块类型水平指数、景观水平指数等指标。结果表明:1990-2010年期间,巴南区建设用地、林地、草地、水域呈现增长趋势,耕地和未利用地呈现出减少趋势;区域内景观格局变化呈现出破碎化加剧趋势;(3)土地利用变化机制。在ArcGIS10.2中利用缓冲分析、叠加分析等空间分析模型,分析地形地貌、道路交通、城镇体系等因子与土地利用变化的作用机制。结果表明:耕地与建设用地最适宜坡度分布在0-15°之间,林地与草地集中分布在大于15°坡度区域;交通与行政中心因子表现为对建设用地以及水域具有较强吸引力,对耕地为排斥作用;(4)基于CA-Markov模型的土地利用变化预测。在IDRISI17.0软件中,计算1990-2000年、2000-2010年土地利用转移矩阵,并生成转移概率图,利用MCE模块中WLC模型制作建设用地、耕地、林地、水域等适宜性图像,在集合编辑器(Collection Editor)叠加成图像集。运用CA-Markov模型,利用1990年、2000年数据,模拟2010年数据,并与2010年实际数据进行Kappa验证,验证结果为0.8214,验证机制和参数合理;最后基于2010实际数据,结合机制和参数,预测2020年土地利用情况。结果表明2020年建设用地面积增加最大,林地和水域增加趋势次之;耕地面积减少面积最大,草地、未利用地减少趋势减缓;景观破碎度加大。结合巴南区2020年土地利用规划,从空间和数量上对预测结果进行对比分析,建设用地面积满足规划要求未突破规划指标,而耕地面积的仍表现为减少趋势。