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在无定河流域现有的1990、1995和2000年3期土地利用状况数据基础上进行一阶马尔科夫链模型插值，得到1990-2000年共11期土地利用状况资料。通过一阶马尔科夫链优化模型和灰色理论GM（1，1）模型对未来土地利用状况进行预测分析。结果表明：两种方法率定期数据和实测数据相对误差均在10％以内，结果可靠，方法合理；两种模型预测结果都与无定河流域实际趋势一致，效果良好，都可作为无定河流域未来土地利用状况预测的结果。