基于MCE-Markov-CA的郑州市土地利用时空变化模拟研究

以中原经济区核心城市郑州市为研究对象,以1988年、2002年和2017年遥感影像及其他辅助资料为数据源,从元胞适宜性、空间全局约束和邻域局部控制3个角度构建CA转换规则,并基于MCE-Markov-CA模型模拟近30年土地利用时空变化,在此基础上预测其未来15年(至2032年)的演变格局。结果发现:1)郑州市近30年间土地利用转换频繁,草地、耕地、水域和未利用地的面积分别减少19.18%、38.72%、50.23%和27.44%,建设用地增加97.31%,土地城市化进程不断加快;2)利用MCE-Markov-CA模型模拟得到的2017年土地利用数据与实际解译土地利用数据的一致性(Kappa系数)达到0.8234,证明了模型的适用性,可有效应用在与郑州市类似的特大城市土地变化模拟中;3)模型预测2032年郑州市耕地面积将减少12.56%,林地和建设用地分别增加16.97%和4.83%,草地、水域和未利用地变化不大。研究结果可为郑州市土地利用规划、管理及城市弹性可持续发展提供科学支撑,目前亟须平衡城市发展与耕地保护之间的关系,可采用省内异地代补等措施补偿耕地。