土地利用变化研究主要由土地利用变化的研究内容以及研究方法两部分组成。研究内容包括影响土地利用结构变化的驱动因子及其预测分析；研究方法则主要体现为预测方法[3]。土地利用/覆盖变化研究内容涉及范围广、动态性强、影响因素重多，机理复杂，因此理解土地利用变化可由模型建构来简化过程[4]。采用元胞自动机（Cellular automata）和马尔柯夫过程对土地利用变化进行模拟并分析具有其内在的合理性与正确性。结合ArcGIS与IDRISI的CA-Markov模块进行土地利用变化的研究，全面利用两者的优点，将分析和数据处理以及预测功能发挥到极致，能做到合理、高效地利用土地，提高利用率。

近年来，随着“区域共同发展战略”的提出，江苏省要求重点加快苏北的经济发展，增强经济活力，因此苏北地区经济发展显著加快，徐州在新一轮的经济建设中交出了可观的答卷。与此同时，城镇的快速发展也导致了土地利用状况发生巨大改变。土地滥用、不合理使用耕地、农地，大规模建设城市用地等现象屡见不鲜。通过地理信息系统可以实现实时监控土地利用情况[5]、合理优化土地利用等。

   本文以苏北经济发展典型城镇沛县为例，应用Logistic回归模型分析土地利用变化的影响因素，获取元胞的转换规则，运用CA-Markov耦合模型对沛县2019年土地利用变化进行模拟，结合江苏省沛县的社会经济资料，揭示江苏沛县的土地利用的时空变化，并对其发展提出参考意见和建议，对于实现城市、社会的可持续发展提供重要意义。

一、研究区概况及数据处理

   （一）研究区概况

1. 自然地理概况

沛县位于江苏省西北部，属于苏、鲁、豫、皖四省交界，地处北纬34度28分-34度59分，东经116度41分-117度09分，地域南北纵穿60千米，东西横跨30千米，总面积1576平方千米。沛县地势西南高东北低。沛县水系属淮河流域泗水水系中的南四湖水系。

2．社会经济概况

  沛县辖由15个镇构成，分别是龙固镇、杨屯镇、大屯镇、沛城镇、胡寨镇、魏庙镇、五段镇、张庄镇、张寨镇、敬安镇、河口镇、栖山镇、鹿楼镇、朱寨镇、安国镇，总人口130万。其中敬安镇、安国镇、沛城镇经济发展条件较好，从业人口比例高，城市化程度高。根据2014版《江苏省统计年鉴》中乡镇基本情况显示，2013年沛县全年财政收入为34.3897亿元，达到徐州市财政收入第三位，次于铜山，邳州后。从业人口达到49.89万人，经济发展迅速，城市化速度快。沛县地处淮海经济区的中心位置，徐沛铁路纵穿南北，徐济高速贯通全县，建设中的徐沛快速通道，将使沛县完全融入徐州半小时都市圈。

   江苏沛县工业化和城市化的跳跃式发展使得土地资源开发利用的状况也在发生剧烈的变化。研究作为近几年经济发展才新兴崛起的沛县，可以作为研究江苏苏北地区土地利用变化情况的典型，因此从定量的层面上对江苏沛县土地利用变化伴随经济快速发展的演变趋势进行研究,对苏北地区具有重要的参考价值。

   （二）、数据来源与处理

本研究选用江苏省沛县2009年、2011年以及2013年十五个乡镇土地利用现状数据，参考《城市用地分类与规划建设用地标准》GBT21010-2007，将土地类型基本分为耕地、园地、林地、水域、交通用地、其他用地、城镇用地七类土地利用类型。利用ArcGIS软件，得到2009-2011年间以及2011-2013年间的各地类土地利用转移情况分析表。利用ArcGIS的Euclidean Distance工具计算到城镇中心、公路、水系距离等区位因子；研究区人口和GDP数据来源于江苏省沛县的社会经济统计年鉴，绘制土地转变适宜性图集。再将所有数据转换成栅格数据，统一研究区环境范围和栅格分辨率（此次研究实验将分辨率统一设置为3m*3m）。为消除各数据间的量纲影响，采用极差标准化公式进行归一化处理，将其转换为[0,1]之间的数据。通过2009年和2011年数据，利用IDRISI软件模拟得到2013年土地利用预测图，模拟结果精确度达到预测要求，验证其模型可行性；重复实验，通过2011年和2013年数据以及2013年土地转变适宜性图集，完成2019年的土地利用预测，获得土地利用类型数量变化、类型间转换情况以及未来土地利用情况。