随着现代化进程的快速发展和遥感技术的进步,土地利用/覆被变化（LUCC）开始引起国际科学组织的关注,并迅速成为全球生态环境建设和可持续发展的重点研究方向。丹江流域（河南段）作为我国南水北调中线工程的重要水源地,随着调水工程的实施,丹江流域（河南段）的土地利用/覆被状况必然会发生变化,而供水区的生态环境保护与建设是我国生态环境可持续发展问题的重中之重。因此,分析研究区土地利用轨迹变化,并对研究区未来土地利用格局进行模拟预测,可以为水源地保护、生态环境建设和可持续发展规划提供科学依据。本文以遥感和GIS等空间信息技术为理论指导,依据研究区遥感影像数据、DEM数据和其他相关资料,得到研究区土地利用分类结果;采用变化图谱方法提取研究区土地利用变化轨迹;采用改进的稳定映射变化轨迹分析方法,推导稳定映射STD指标值的计算公式,将变化轨迹划分为五种轨迹类型并进一步细化为三级轨迹过程;在此基础上结合定量模型和景观指数模型对研究区变化轨迹进行总体特征和空间分布分析;最后通过CA-Markov模型,构建研究区土地转变适宜性图集,模拟2027年土地利用格局。研究内容主要有:（1）研究区土地土地利用变化轨迹模型构建根据研究区2002-2017年Landsat TM/OLI和HJ-1A CCD遥感影像,采用支持向量机分类法,得到研究区16期土地利用类型数据,通过提取土地空间单元变化图谱的方法构建研究区土地利用变化轨迹,并采用改进的稳定映射变化轨迹方法,计算出长时序多时相稳定映射STD指标值,将研究区土地利用变化轨迹划分为稳定型、渐变型、非连续渐变型、循环型和波动型五种轨迹过程,并根据研究区实际土地利用现状将其划分三级轨迹类型。（2）研究区土地利用变化轨迹分析基于改进的稳定映射变化轨迹模型得到研究区五种土地利用变化轨迹类型,结合年变化率和综合土地利用动态度等定量分析模型和最大斑块指数、散布于并列指数和聚集度等景观格局指数,对研究区土地利用轨迹变化做总体特征分析和空间构型分析,结果表明2002-2017年研究区耕地显著减少、建设用地和水域持续增加、林地草地先减少后增加,裸地相对稳定;研究区土地利用变化主要流向集中在建设用地和水域,主要由耕地转化而来,同时由于丹江口库区建设和南水北调中线工程的实施,水域面积由218.60km~2增长到400.31km~2;受自然地形影响,研究区北部山区和丘陵地带林地的保护较好,而丘陵与平原的过渡地带林地、耕地和草地出现了显著的相互转化,共占研究区总面积的5.85%,研究结果可为丹江流域（河南段）土地利用时空演变分析提供科学的数据支撑。（3）研究区土地利用格局趋势预测以研究区土地利用分类结果为基础,利用Markov模块制作各地类的转移概率矩阵和转移概率图像,同时结合研究区变化轨迹分析结果和实际土地利用类型状况对各地类设置约束因子,其次将各地类适宜性图像集合作为CA转换规则,从而实现研究区2027年土地利用模拟预测,为验证模型精度和可靠性,将研究区2017年土地利用实际结果与预测结果对比分析得到其Kappa系数为0.8138,说明研究区模拟状况良好。结果表明:未来10年内耕地、建设用地和水域面积呈现增加趋势,林地和草地面积有小幅度减少,结合社会人口和经济数据分析,其发展趋势也符合研究区发展规划和实际土地利用状况。总体来看,CA-Markov模型对土地利用类型趋势预测具有一定的可靠性,将其应用在丹江流域（河南段）对研究区未来生态环境和土地资源可持续规划有科学的依据和理论指导。