基于局部土地利用竞争元胞自动机模型的土地利用变化模拟与预测研究

In this project, we focus on the land-use change in Jinzhou district of Dalian city with methods of multi-target changes simulation and prediction based on the Localized Land-use Competition Cellular Automata (LLCCA) model and Geographical Information System (GIS). The economy, society, urban planning, and some other influence factors will be integrated to study the pattern and mechanism of land-use change, to solve the conflicts between human and land in the coastal areas under the background of economic transformation and new-type urbanization in China. The significance of this project lies in the following three aspects: 1) the Localized Land-use Competition Cellular Automata model system will enrich and improve the study perspectives of land use change simulation and prediction, provide theoretical support for the multi-target simulation and prediction of land-use change, solve the key technical problems of land-use change simulation and prediction; 2) simulating and predicting of land use change in Jinzhou district, provide an empirical research case of large-scale land use change simulation and prediction, it has important practical significance for the study of driving mechanism, simulation and prediction of urban coastal land use change; 3) it can be able to guide regional land use regulation and make land use planning decisions, develop land resources rational, help improve the ecological, economic and social benefits of coastal land use, by predicting land use change in coastal areas.

项目以大连市金州区土地利用变化为研究对象，采用土地利用变化多目标模拟预测-局部土地利用竞争元胞自动机模型和GIS等技术方法，探索经济、社会发展等多影响因素条件下沿海城市滨海地区土地利用变化多目标模拟预测技术方法及土地利用变化机理，解决新型城镇化背景下，滨海地区"人地关系"矛盾问题。研究意义：1.提出土地利用变化多目标模拟与预测--局部土地利用竞争元胞自动机模型体系，丰富和完善了土地利用变化模拟与预测模型研究的视角，为土地利用变化多目标模拟与预测提供理论支撑体系，解决土地利用变化模拟预测的关键技术问题；2.模拟预测金州区土地利用变化，为大尺度土地利用变化模拟与预测提供实证研究案例，对于沿海城市滨海地区土地利用变化模拟预测和机理等方面的研究具有重要的现实意义；3.预测滨海地区的土地利用变化，能够指导区域土地利用调控和土地规划决策，有助于合理开发利用土地资源，提高土地利用的生态、经济及社会效益。

在经济转型与新型城镇化背景下，滨海地区土地利用发生了深刻的巨变，“人地关系”矛盾日益尖锐。构建合理模型，科学模拟预测土地利用变化是当前国内外学者与政府高度关注的问题。课题构建土地利用变化多目标模拟预测——局部土地利用竞争元胞自动机模型理论系统，通过地理信息系统、计算机等技术开发局部土地利用竞争元胞自动机软件系统，模拟预测海滨县级土地利用变化，为政府制定科学合理的土地利用政府提供辅助决策支持。研究意义：1.提出土地利用变化多目标模拟与预测--局部土地利用竞争元胞自动机模型体系，丰富和完善了土地利用变化模拟与预测模型研究的视角，为土地利用变化多目标模拟与预测提供理论支撑体系，解决土地利用变化模拟预测的关键技术问题；2.模拟预测金州区土地利用变化，为大尺度土地利用变化模拟与预测提供实证研究案例，对于沿海城市滨海地区土地利用变化模拟预测和机理等方面的研究具有重要的现实意义；3.预测滨海地区的土地利用变化，能够指导区域土地利用调控和土地规划决策，有助于合理开发利用土地资源，提高土地利用的生态、经济及社会效益。运用新模型与方法进行长时间模拟和预测大比例尺的土地利用/覆被变化，探索新型城镇化背景下土地资源合理利用、滨海地区土地利用、城市空间有序扩展、城市生态环境改善，以及耕地和自然保留地的开发与保护都具有重要的理论和现实意义，也是实现人与环境和谐发展和人类社会可持续发展的重要研究课题。