同理,可得其他土地利用/土地覆被類型麵積分別為:旱地5.741%,森林5.655%,灌木林21.851%,疏林或果園2.709%,草地51.997%,水域1.879%,城鄉建設地2.735%,未利用土地3.337%。與實際值相比較(表8-3),結果表明,模擬結果與實際情況較為吻合,說明用土地利用類型麵積的轉化速率所確定的轉移概率,通過馬爾柯夫鏈模型預測土地利用格局變化的方法是可行的。

2000年元謀縣各土地利用/土地覆被麵積模擬值與實際值誤差校驗

土地利用/土地覆被類型模擬值實際值誤差分析(%)

水澆地4.1994.246-1.100

旱地5.8295.7411.531

森林5.4455.655-3.706

灌木林21.86921.8510.080

其他林地2.6862.709-0.834

草地52.00951.9970.024

水域1.8801.8790.054

城鎮居民點2.7162.735-0.701

裸土裸岩地3.3663.3370.881

按照1986~2000年的LUCC趨勢,通過馬爾柯夫鏈模型,對元謀縣2005~2050年LUCC進行了預測,結果見表8-4。

2005~2050年元謀縣景觀結構的馬爾柯夫轉化預測結果(單位:%)

類型

年份

水田旱地森林灌木林疏林或果園草地水域城鄉建設未利用地

20054.3025.5355.65421.7682.74251.7831.8673.0893.259

20104.3945.2605.84821.6732.79351.5611.8533.4583.160

20204.5514.7666.19321.4992.88051.1231.8264.1802.980

20504.8443.6346.95421.0753.05949.8681.7486.2412.577

未來幾十年內,元謀縣水澆地、森林、其他林地、城鄉建設用地等土地利用/土地覆被類型麵積將持續增長,城鄉居工交用地增長率最快,相對於2000年,2005年、2010年、2020年、2050年分別增長12.94%、26.44%、52.83%和128.19%,森林麵積增長率次之;旱地、灌木林、草地、水域和未利用土地麵積將逐漸減少,其中,旱地減少率最高,相對於2000年,2005年、2010年、2020年、2050年分別減少3.59%、8.38%、16.98%和36.70%,而灌木林減少率次之。旱地的減少主要是由於生態環境建設占用旱坡耕地以及居民點和工礦交通用地占用旱地;草地麵積減少則主要是由於建設用地占用、墾殖及退化等原因造成;水域麵積萎縮與嚴重的水土流失淤積水庫坑塘有關;未利用土地由於植樹造林、荒山綠化而麵積減少。水利工程設施建設,灌溉條件的改善,使水澆地麵積增加;林地中有林地麵積增加與國家和地方政府對幹熱河穀區重視生態環境建設,大規模植樹造林,生態建設有關,而灌木林麵積減少主要是向森林、疏林或果園、草地、城鄉建設用地的轉化,它反映了幹熱河穀區生態改善與退化並存的局麵。城鄉工礦建設用地麵積增長較快,是由於元謀縣現階段尚為農業大縣,必將經曆一個快速工業化與城鎮化的發展階段,居民點、工礦、交通用地增長較快。

二、元謀縣土地利用/土地覆被穩定結構預測

人們經過對土地長時間(At=n→∞)利用,最終可能達到各土地利用類型所占比例與它們的初始狀態

(At=0)的比例無關,轉移概率達到相對穩定,即limn→∞PrS(n)=a,s=0,1,2,……n-1。穩定狀態下的轉移概率as,在At=n→∞條件下,逐步計算Prs(n)得到,也可在限製條件n-1s=0as=1,有初始狀態下的轉移概率矩陣求出[190,191]。馬爾柯夫過程穩定狀態方程組如下:

as=n-1r=0arPrs(17)

1=n-1s=0as(18)

在元謀縣土地利用預測中,n=9,其方程組為:

a1=a0P01+a1P11+a2P21+a3P31+a4P41+a5P51+a6P61+a7P71+a8P81(19)