土地利用/土地覆被变化在全球环境变化研究和可持续发展中占有重要地位，是IGBP计划的重要内容之一。区域和典型地区的土地利用/土地覆被动态变化分析及其驱动机制研究仍是目前土地利用/土地覆被变化研究的重要课题之一。1980s-2000年，胶东地区社会和经济的快速发展，特别是迅猛的城镇化发展趋势，在很大程度上改变了胶东地区的土地利用格局。系统深入研究胶东地区土地利用动态变化及其与影响因子关系对丰富土地利用科学研究和促进该地区的可持续发展以及协助政府决策具有重要意义。　　 在GIS技术支持下，利用1980s、1995年和2000年三期土地利用遥感解译成果，对胶东地区和山东省不同时段的土地利用动态变化规律进行对比研究，以凸显胶东地区土地利用变化的特点。总的来看，在近15年里，胶东地区土地利用变化的最突出特点是：城镇用地面积大量增加，耕地面积明显减少，城镇扩展主要以占用耕地为代价，城镇化是胶东地区土地利用格局发生变化的最重要驱动因素。与山东全省土地利用变化相比较，胶东地区城镇扩展更为迅速，耕地减少量、减少率也较大。　　 利用1980s、1995年、2000年和2008年四期土地利用遥感解泽成果，研究了莱州市不同时段的土地利用动态变化规律。自1980s至2008年，莱州城乡、工矿、居民用地(包括城镇用地、农村居民点和其他建设用地)增长较为迅速，莱州市区扩展最为明显；沿海滩涂开发(盐田建设、港口建设、渔业生成和旅游度假设施的建设等)强度有加大趋势。总的来看，莱州市主要土地利用转移类型多分布在莱州市区附近、沿海地带、农村居民点附近。2000-2008年的土地利用变化总变化量远大于1980s-1995年和1995-2000年两个时间段，耕地减少量较大。莱州市城镇用地增长速率最快，城镇化趋势最为明显。　　 对1980s、1995年和2000年青岛、烟台和威海市区土地利用变化进行对比研究。研究表明：不同时间段，三市区土地利用变化特点存在一定差异。在1980s-2000年，变化区域多发生在城区附近，主要变化类型为：耕地转化为城镇用地、耕地转化为农村居民点和农村居民点转化为城镇用地；三市区土地利用变化的共同点是：在所有土地利用转移类型中，非建设用地转化为建设用地的面积占绝对优势，其中，耕地转化为城镇用地的面积最大；三市区中，威海的土地利用变化范围最大，城镇扩展最为迅速，耕地转化为城镇用地的面积最大，其次是青岛；威海的城镇用地面积增长率最大(208.05％)，耕地减少率也最大(-18.79％)；较之其他土地利用类型，三个市区的城镇用地增长率最大。　　 运用分形理论研究胶东地区及威海市主要土地利用类型分形特征及其动态变化。结果显示：1980s和1995年，胶东地区城镇用地的稳定性指数最小，潜在运动趋势最大，这与胶东地区城镇用地变化量很大、城镇化趋势快有着密切关系；1980s、1995和2000年分维数较大的主要地类均是未利用土地、城镇用地和水域等，分维数较小的地类均是农村居民点和其他建设用地。从1980s到2000年，威海市各主要地类的分维数平均值呈现出逐渐减少的趋势，土地利用类型的形态向着简单、规则的方向发展；在不同时段，各主要地类的分维数和稳定性指数变化特点存在较大差异；农村居民点、其他建设用地和未利用土地在三个时期的空间形态较稳定，水域、城镇用地、草地和耕地在三个时期的空间形态较不稳定：1980s-1995年，威海市城镇用地年增长率最大，林地年减少率最大；1995-2000年，城镇用地年增长率最大，水域年减少率最大；1980s-2000年，城镇用地年增长率最大，未利用土地年减少率最大；威海市城镇扩展迅速，城镇化趋势显著；社会经济快速发展、政府规划、城镇化等因素是威海市主要地类分形维数、稳定性指数和动态度变化的主要原因。　　 利用中巴资源卫星影像和ETM+影像，对胶东地区主要城镇(县城以上城市)进行了解译，获得了1980s、1995年、2000年和2008年四期胶东地区主要城镇数据。基于所获数据，应用城镇扩展分析模型和分形模型研究了胶东地区自1980s至2008年的主要城镇扩展特点及其分形特征演化。研究表明：胶东地区主要城镇面积增加了1.65倍，呈现出快速扩展的趋势。其扩展方式主要有两种：一是吸收兼并小城镇、改造农村居民点，二是占用耕地。早期(1980s～1995年)快速扩展，中期(1995～2000年)有所放缓，近期(2000～2008年)有加速扩展的趋势。不同区域之间，不同城市类型之间主要城镇扩展方式也存在着较大差异。分维值较大和较小的城镇大多是县城，而大城市和较大城市青岛、烟台和威海的分维值多处于中间水平。乳山、胶南和长岛等城镇的空间形态变化较大，而烟台、龙口和平度等城镇的空间形态变化较小，城镇扩展强度和扩展方式决定了其形态变化的特点。　　 自然因子和人文因子对胶东地区土地利用的格局和变化产生重要影响。分别按照高程、到海岸线距离、到主要城市距离和到主要公路距离等自然人文因子对胶东地区进行分区，通过对比不同分区的土地利用变化时空分异规律，研究主要自然因子和人文因子对土地利用变化的影响。研究表明，在不同时段，单一土地利用类型的变化与上述自然和人文因子之间的关系是复杂的，但可以看出一个重要的特点，城镇用地的增加量随高程的增高而减少，随到海岸线距离的增加而减少，随到主要城市距离的增加而减少，随到主要公路距离的增加而减少；耕地的减少量随高程的增高而减少，随到海岸线距离的增加而减少，随到主要城市距离的增高而减少，随到主要公路距离的增加而减少。从总变化量、综合动态度和土地利用程度角度来考察土地利用变化与上述自然和人文因子之间的关系，可以看出它们之间的关系也较为密切。　　 应用典范对应分析方法(CCA)研究胶东地区土地利用变化的具体方式和位置与影响因子(包括自然因子和人文因子)之间的关系。把胶东地区1980s和2000年的土地利用矢量数据相叠加，提取出主要土地利用类型发生变化的区域，统计出各变化类型的面积及其所占总变化面积的比例，并构建出土地利用变化样本数据矩阵。把土地利用变化数据与胶东地区的城镇位置、道路、DEM、人口密度、GDP和海岸线位置等数据进行叠加分析处理，提取出土地利用变化图斑的影响因子，构建出土地利用变化的影响因子矩阵。在此基础上，应用典范对应分析方法(CCA)研究土地利用变化与其影响因子的关系。研究显示：城镇化、建设用地扩展和耕地大量减少是该时期胶东地区土地利用变化的主要特点。人口密度、到城镇距离、高程和到主要公路距离是决定胶东地区主要土地利用变化类型分布的主要影响因子，其次为GDP和到海岸线距离。耕地转化为城镇用地和农村居民点转化为城镇用地多分布在人口密度大、GDP高、到城镇距离近和到主要公路距离近的区域；耕地转化为农村居民点多分布在海拔低、到城镇距离较近和到主要公路距离较近的区域。　　 应用基于马尔柯夫模型的综合预测方法对胶东地区土地利用结构的未来发展趋势进行预测。胶东地区在未来16年里，耕地将逐渐减少，城镇用地有较大扩展，林地面积将有所增加，草地将先增后减，水域逐渐减少，农村居民点面积逐渐增加，其他建设用地逐渐增加，未利用土地有所增加。　　 遥感影像是获取土地利用/覆被信息的重要数据源，研究ETM+影像高效去条带处理方法和探索更好的遥感影像信息自动提取方法具有重要的现实意义。通过确定影像有效处理区域、适当扩大初始动态直方图匹配窗口及增加窗口增量、改单像元填充为邻近多像元填充等改进措施，使前人提出的基于动态局部线性直方图匹配的ETM+遥感影像去条带方法运行效率提高了约20倍，此方法对于其他影像类似问题的处理也具有重要的参考意义。针对前馈神经网络传统BP算法收敛速度慢、易陷入局部最小值、全局搜索能力弱、受网络结构限制、学习率难以选取等缺点，本文运用凸优化理论，为前馈神经网络构建了新的目标函数，设计了新的算法，在很大程度上克服了传统算法的不足，并把它应用到遥感影像城镇信息提取中，取得了较为理想的效果。