第二節元謀縣LUCC趨勢預測
一、元謀縣土地利用/土地覆被趨勢預測
以年為時間單位,將元謀縣1986~2000年土地利用變化轉化為一係列離散的演化狀態,從一個狀態到另一個狀態的轉化速率,即為轉移速率(步長1年),即轉移概率通過研究時段內土地利用類型的年平均轉化率獲得,將各土地利用類型轉化為其他土地利用類型構成轉移概率矩陣。
由1986年各土地利用/土地覆被類型所占土地總麵積的百分比構成初始狀態矩陣:
At=0=3.85
6.77
4.77
22.18
2.50
52.66
1.92
1.64
3.71=水澆地
旱地
森林
灌木林
疏林或果園
草地
水域
城鄉建設地
裸土裸岩地(15)
由1986~2000年時段內各土地利用類型麵積的轉化情況求出各土地利用類型麵積的年平均轉化狀況(km2/a),再由年平均轉化狀況求出1986~2000年各類土地利用類型的轉移概率矩陣(步長為1年),該矩陣為初始狀態轉移矩陣(表8-1)[188,189]。
根據馬爾柯夫鏈性質和條件概率的定義,運用馬爾柯夫鏈的基本方程:
Pij=n-1k=0PikPkj(n-1Pkj(16)
以初始狀態矩陣和初始狀態土地利用/土地覆被類型轉移初始概率,通過計算機編程計算任一年份各土地利用類型轉移概率矩陣P(n)中的各元素Pij(n)及各土地利用類型所占的比例,從而可以模擬出各土地利用類型所占比例變化情況。
2000年元謀縣各土地利用類型的轉移概率矩陣(n=13)
土地利用/土
地覆被類型水澆地旱地森林灌木林疏林或果園草地水域建設用地未利用地
水澆地0.9473060.0039750.0001100.0000040.0000550.0000010.0028110.0453350.00039
旱地0.0697810.8181400.0463030.0020590.0254180.0006460.0011450.0220690.014424
森林0.0001020.0024440.9253720.0410250.0050610.0239950.0000030.0008090.001176
灌木林0.0001000.0024970.0159920.9657500.0096730.0023980.0000020.0019210.001668
疏林或果園0.0000270.0001450.0008920.0802000.9048090.0041890.0000020.0044430.005279
草地0.0006670.0028610.0001230.0000070.0000540.9838160.0000850.0112960.001092
水域0.0055440.0021830.0007910.0000640.0000480.0000380.9665520.0100910.014689
建設用地0.0000680.0001160.0007690.0000650.0000200.0000400.0000040.9836350.015284
未利用地0.0086230.0140260.0953160.0089100.0026850.0054030.0005020.0278970.836637
例如:從初始狀態經過14年轉移到2000年的轉移概率(表8-2),預測2000年水澆地比例為:
水澆地=(初始狀態水澆地占的比例)×P11(13)+(初始狀態旱地占的比例)×P21(13)+(初始狀態森林占的比例)×P31(13)+(初始狀態灌木林占的比例)×P41(13)+(初始狀態疏林或果園占的比例)×P51(13)+(初始狀態草地占的比例)×P61(13)+(初始狀態水域占的比例)×P71(13)+(初始狀態城鄉、工礦、居民點占的比例)×P81(13)+(初始狀態未利用土地占的比例)×P91(13)=3.85×0.947319+6.77×
0.069783+4.77×0.000102+22.1847×0.000100+2.50×0.000027+52.66×0.000667+1.92×0.005544+1.64×0.000068+3.71×0.008623=4.246%。