Page 375 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

第 1 期 李文芳等：喀斯特山区土地利用变化对生态系统服务价值的影响 · 371 ·

S (t+1) = f(S (t) ,N) （5） 转移矩阵，设置迭代次数 为 8，预测得到瓮安 县 2027
式中： 为元胞有限且离散的集合； 为时期； 为元 年土地利用变化，结果见 图 3。
t
S
N
胞的邻域； 为局部空间的元胞转换规则。 2.1.2 土地利用结构变化
f
马尔科夫模型是根据马尔科夫随机过程理论形 在 ArcGI 软件中对各期土地利用数据进行空
S
成的方法，主要用以预测和随机控制，公式如下： 间处理，统计得 出 2001—202 年各土地利用类型面
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（6）
A (t+1) = A xy × A t 积，结果见 表 2。从 表 2 可以看出，瓮安县主要的土
式 中 A 和 t A ) 分别 为 t 和 t+ 时刻土地利用系统
1
(t+1 地利用类型是耕地和林地，二者面积之和分别
的状态。 占 4 个 时 期 总 面 积 的 95.16% 、92.94% 、92.13%、
1.3.5 敏感性分析 91.29%。2001—202 年耕地面积持续减少，年均减
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为了验 证 ES 系数的准确性，使用敏感性模型， 少量 为 2 024.12 hm²，林地和建设用地面积则反之，
V
将 V 上下调 整 50%，然后计 算 ES V 对 V 变化的 年均增长量分别 为 1 731.5 和 255.52 hm²；水域面积
C
C
4
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响应，最终确 定 ES V 对改进 的 V 的依赖程度 。 在 2001—201 年增加剧烈，201 年的面积 是 2001
1
C
1
当 CS> 时，ES V 对 V 富有弹性，ES V 计算结果的 年 的 3. 倍，这与构皮滩水电站的修建得以拦截蓄水
7
1
C
可信度低； 当 CS< 时，ES V 则 对 V 缺乏弹性，表 相关；耕地面积减少量与建设用地、林地和水域面积
C
1
明 ES 计算结果可靠。 的增加量基本相当；草地和未利用地面积则呈波动
V
变化。
(ESV u −ESV z )/ESV z
CS= （7）
7
(VC ur −VC zr )/VC zr 根据式（1）计算得到研究 区 2001—202 年土地
式中：C 为敏感性系数； 和 z 分别为初始值和调整
u
S
利用动态度，结果见 表 3。从 表 3 可以看出，2 年间
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后的值。 水域和建设用地动态度远高于其他土地利用类型，
2 结果与分析 分别达到 了 13.46 % 和 11.14%，林地的动态度则呈
上升趋势，耕地反之。2001—201 年建设用地变化
1
2.1 土地利用变化分析
较为剧烈，说明瓮安县经济发展处于活跃期，水域动
2.1.1 土地利用预测精度 态度达到 了 26.89%，草地和耕地动态度为负数，林地
为检验 CA-MarKo 模型预测结果的准确性， 和未利用地的动态度均为正数；2011—201 年未利
v
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在 IDRISI 17.0 软件中 以 201 年为基础年份，利用 用地变化明显，动态度为−6.82%；2019—202 年，各
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7
2001—201 年转移矩阵预测 了 201 年瓮安县土地 土地利用类型的动态度均有所降低，耕地动态度仍
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1
利用格局，经过与实际解译 的 201 年土地利用类型 呈现负向变化，说明未来耕地面积缩减仍是瓮安县
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数据进行对比，结果显 示 Kapp 指数 为 87.4%，说明 土地利用变化的主要表现形式。
a
预测结果可信度较高。然后 以 201 年研究区土地 2.1.3 土地利用转移情况
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利用情况为初始状态，结 合 2011—201 年土地利用 研究期间各土地利用转移情况见 图 4。从 图 4
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图 3 瓮安县土地利用空间格局
Fig.3 Spatial pattern of land use in Weng'an County