基于RF-CA-Markov模型的滨海城市景观格局变化与预测研究——以连云港市为例

doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2022.13.020

湖北农业科学 ›› 2022, Vol. 61 ›› Issue (13): 106-112.doi: 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2022.13.020

基于RF-CA-Markov模型的滨海城市景观格局变化与预测研究——以连云港市为例

孙静雅^a, 王旭^a, 陈昆仑^b

中国地质大学（武汉），a.地理与信息工程学院；b.体育学院，武汉 430074

收稿日期:2021-05-24 出版日期:2022-07-10 发布日期:2022-08-10
通讯作者: 王旭,女,湖南益阳人,副教授,博士,博士研究生导师,主要从事资源环境遥感研究,（电话）18064120989（电子信箱）jorrywangxu@163.com。
作者简介:孙静雅（1995-）,女,湖北宜昌人,在读硕士研究生,研究方向为土地利用与生态环境效应,（电话）13207153691（电子信箱）sunjy1015@foxmail.com
基金资助:
湖北省社会科学基金项目（2020190）

Research on changes and prediction of coastal urban landscape pattern based on RF-CA-Markov model: Taking Lianyungang City as an example

SUN Jing-ya^a, WANG Xu^a, CHEN Kun-lun^b

a. School of Geography and Information Engineering；b. School of Physical Education, China University of Geosciences（Wuhan）, Wuhan 430074, China

Received:2021-05-24 Online:2022-07-10 Published:2022-08-10

摘要/Abstract

摘要： 以连云港市为研究区，采用随机森林算法测度不同影响因子与各景观类型之间的驱动作用，结合Markov预测构建适用于滨海城市景观格局变化模拟的元胞自动机模型，对研究区未来景观格局进行模拟预测。结果表明，随机森林模型对连云港市各景观类型分布的解释能力较强，所有景观类型的ROC值均大于0.800，其中耕地、林地和建设用地的ROC 值在0.900以上。连云港市各景观类型分布适宜性受自然和人文因素的综合影响。利用RF-CA-Markov模型较好地模拟了连云港市景观格局特征，Kappa 指数达0.946 1。2010—2025年，连云港市建设用地面积持续增加，主要集中在城镇边缘区域；耕地、盐田和林地面积持续减少，废弃的盐田主要转为人工塘，部分转为未利用地；景观格局破碎化程度增加，相同景观之间的连通性降低，景观多样性和均匀度增加，整体形状趋于复杂。

关键词: 景观格局, 时空演变, RF-CA-Markov模型, 连云港市

Abstract: Lianyungang City was selected as the study area，and the random forest algorithm was used to measure the driving effects between various factors and landscape types. A cellular automata model combining the Markov method was built to simulate the land⁃scape pattern change in coastal cities，and the future landscape pattern of the study area was simulated and predicted. The results showed that the random forest model had a strong ability to explain the distribution of all landscape types in Lianyungang City，and the ROC value of all landscape types was greater than 0.800，among which the ROC value of cultivated land，forest land and construction land were more than 0.900. The distribution suitability of landscape types in Lianyungang City was influenced by natural and human factors. The RF-CA-Markov model could well simulate the landscape pattern characteristics of Lianyungang City，and the Kappa in⁃dex was 0.946 1. From 2010 to 2025，the area of construction land in Lianyungang continues to increase，mainly concentrated in the marginal areas of cities and towns. The areas of cultivated land，salt pan and forest land continues to decrease. The abandoned salt pans were mainly transferred to the artificial pond，and some of them were turned into unused land. The degree of fragmentation of landscape pattern increased，the connectivity between the same landscape decreased，the landscape diversity and uniformity in⁃creased，and the overall shape tended to be complex.

Key words: landscape pattern, time and space changes, RF-CA-Markov model, Lianyungang City

中图分类号:

P901
F301.24

孙静雅, 王旭, 陈昆仑. 基于RF-CA-Markov模型的滨海城市景观格局变化与预测研究——以连云港市为例[J]. 湖北农业科学, 2022, 61(13): 106-112.

SUN Jing-ya, WANG Xu, CHEN Kun-lun. Research on changes and prediction of coastal urban landscape pattern based on RF-CA-Markov model: Taking Lianyungang City as an example[J]. HUBEI AGRICULTURAL SCIENCES, 2022, 61(13): 106-112.

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基于RF-CA-Markov模型的滨海城市景观格局变化与预测研究——以连云港市为例

Research on changes and prediction of coastal urban landscape pattern based on RF-CA-Markov model: Taking Lianyungang City as an example

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