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土地在整个人类进化的历程中,充当着十分重要的角色,它既是人类生存与发展的基础,又是各种资源的载体。然而随着社会经济的高速发展,人类改变土地及生态环境的程度逐渐加深,大量土地利用问题对人类生存与发展造成了极大危害。土地利用模拟与优化研究可以解释土地利用变化机制、预测土地利用变化情况、优化土地利用空间格局。文章基于CLUE-S模型,以昌黎县为例,进行了土地利用变化及驱动因素分析;以2015年现状等数据为基础,得到2020年昌黎县模拟空间格局;结合GMDP模型得到2020年昌黎县优化空间格局;将优化结果与现状、模拟进行了对比分析。文章的主要结论如下: (1)以2009年、2015年两期土地利用现状数据为基础,从结构、动态度及转移矩阵三个角度分析了昌黎县2009-2015年土地利用变化特征。研究期间昌黎县土地利用综合动态变化较小;耕地、园地大面积减少和建设用地、其他农用地大量增加是昌黎县2009-2015年间的土地利用变化的主要特征;其他农用地变化较为剧烈,且大部分新增其他农用地来自于耕地,但其他农用地新增占用园地的倾向性较大;新增建设用地占用耕地并不具有转换优势,说明建设用地与耕地之间的矛盾并不十分突出。 (2)在30*30m、60*60m、90*90m、120*120m、150*150m五种模拟尺度下,应用SPSS做各土地利用类型与驱动因子及空间权函数的AUTOLogistic回归分析,得到昌黎县土地利用变化的最佳模拟尺度为60*60m,在该模拟尺度下各驱动因子对土地利用类型的解释能力最佳,耕地、园地、林地、其它农用地、建设用地、交通水利用地、水域用地、未利用地的ROC值分别为:0.742、0.867、0.844、0.758、0.856、0.855、0.84、0.784。在此基础上得到不同土地利用类型与各驱动因子的回归系数,发现影响土地利用分布的主要驱动因子不完全相同。 (3)借助CLUE-S模型,在2009年土地利用现状数据、驱动因子、2009-2015年各土地利用类型需求量、转换规则等数据基础上,得到2015年土地利用模拟空间格局,并与2015年土地利用现状数据进行对比,得到Kappa系数为95.06%,模拟效果很好,说明该CLUE-S模型能够较好地模拟昌黎县2020年土地利用空间格局。 (4)结合GMDP模型,在经济-生态综合效益最大化的目标下,构建约束条件,对昌黎县2020年土地利用结构进行优化,并基于CLUE-S模型进行空间分配,最终得到2020年昌黎县土地利用优化空间格局。将优化结果与现状、模拟进行了对比分析。在优化空间格局下,昌黎县土地利用经济-生态综合效益达到最大,实现了区域土地资源的优化配置,提高了土地利用率;通过优化、模拟空间格局与现状进行对比分析可以发现昌黎县部分区域内的土地利用结构存在问题,从而确定今后土地利用的合理方向。 本研究有助于深入了解昌黎县土地利用变化情况及其驱动机制,同时可发现区域土地利用结构存在的问题,从而为昌黎县土地利用和管理提供利学性依据。