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土地利用变化监测是目前全球变化研究的重点方向和核心领域。本文以陕西省西安市主城区为研究对象，依据2000年、2011年的Landsat TM影像数据，经过TM影像各波段的优选分析，土地利用信息遥感影像自动分类识别与提取，分析了研究区土地利用的时空变化特征，并预测了西安市未来30年土地利用结构的演变趋势。主要得出了以下结论：(1)2000年-2011年的土地利用类型中，耕地、林地和居民地在整个研究区起主导作用。2000年耕地、林地和居民地面积分别为2031.54km~2、965.57km~2和557.20km~2，分别占56.84%、27.01%和15.59%；2011年耕地、林地和居民地面积分别为1500.06km~2、1014.26km~2和1023.92km~2，分别占41.97%、28.38%和28.65%。(2)各类土地变化的数量和转换类型，耕地和居民地变化尤为明显。2000年-2011年，耕地的面积减少了531.47km~2，占耕种总面积的26.16%；居民地面积增加了466.73km~2，占居民地总面积的83.76%，土地利用变化以耕地和居民地之间的转换为主，主要是耕地转换为居民用地；研究区综合土地动态利用度为2.47%，且居民地的土地利用类型的变化趋势和状态指数为9.39%，在各个地类中最高。以上数据说明，在这一期间，居民地的变化最为明显，其他土地都有转化为居民地的趋势。(3)从土地分形维数来看，各土地利用类型均趋于不稳定。2000年-2011年间，居民地分维数从1.18变到1.24；耕地从1.19变到1.20；2000年的土地利用信息熵从0.99变为2011年的1.12。(4)利用马尔可夫模型预测出，到2044年西安市主城区的土地利用类型主要以居民地为主，土地类型之间的转换速度逐渐放缓；在2044年，耕地和居民地的面积基本上保持不变，人们对土地的利用率达到最大值。(5)从驱动力上来说，人为因素是促使土地类型相互转换的根本因素，而这一转化会引起土地供求关系的矛盾。本文最后给出了几条合理化建议，最主要还是保护耕地、优化土地利用结构和对城市土地进行功能区管理等。