土地作为人类赖以生存的根本,对人类未来的发展至关重要。近年来,随着经济社会的快速发展,土地利用格局的变化随之愈发显著,土地利用矛盾日益突出。土地利用变化模拟模型为进一步研究土地利用格局和变化过程提供有力工具。环首都经济圈的研究是当前城市与区域科学的热点领域,开展该区域土地利用景观格局预测研究,了解在人类社会影响下土地景观变化趋势,可为制定科学、有效的土地利用管理策略提供支持和借鉴,为景观格局优化提供依据。CA-Markov模型综合了CA模型模拟复杂系统空间变化的能力和Markov模型长期预测的优势,既提高了土地利用类型转化的预测精度,又可以有效地模拟土地利用格局的空间变化,具有较强的科学性与实用性。本文以河北省怀来县为研究区,基于ENVI软件平台,获取怀来县1995、2002、2009年三期遥感影像,土地利用转移矩阵及景观共生矩阵,对研究区1995-2009年期间的土地利用变化、景观空间格局特征和演变进行系统、全面的分析。然后从自然、经济、社会以及政策四方面探讨了研究区景观格局变化的影响因素,在此基础上利用CA-Markov模型对区域土地利用变化和景观格局变化进行模拟研究。主要得出以下结论:(1)1995-2009年期间,怀来县土地利用格局变化较大,土地利用格局总体上呈现建设用地、园地、林地增加和耕地、水域、未利用地减少的趋势。耕地减少的部分主要转为建设用地,耕地主要补充自园地、林地和未利用地,建设用地的增加来源主要是占用耕地和未利用地。这些变化主要源于人类活动对怀来县土地利用变化的干扰程度日益增强。14年期间,景观总体上呈破碎化趋势,景观中各斑块空间构型趋于复杂。(2)由怀来县DEM图提取出坡度因子,引入了坡度分布指数,分析得出,耕地、园地、建设用地和水域主要集中分布在0-15°;行政中心因素、交通因素对建设用地有着较强的吸引力,同时随着远离行政中心和交通线路,耕地和园地的面积呈加速上升趋势;生态因素研究中划定了未来一段时间怀来县亟需重点保护的水域及其缓冲带,在制定转换规则时禁止其演变为建设用地。(3)预测时间段内人类活动对怀来县景观格局影响程度不断加深,景观格局进一步趋于破碎化。根据模拟,2009-2016年怀来县各景观类型变化明显,耕地面积不断减少,建设用地面积持续增加,其余景观类型略有变化。同时,怀来县景观破碎化程度加深,平均斑块面积趋于小型化,斑块面积变异指数和景观均匀度指数均有所增大,景观多样性呈上升趋势,景观异质性程度不断增大。