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本文基于遥感图像提取的土地利用数据，利用GIS技术和景观指数分析了广州市快速城市化过程中土地利用时空动态变化，并对城镇化过程中土地利用格局的尺度效应进行分析，应用CLUE-S模型对广州市土地利用格局动态变化进行了模拟和预测，以期探讨广州市城市发展趋势及动力学机制。本文共分三部分：
（一）在快速城市化的过程中，广州市的土地利用类型结构发生了很大变化。广州市城市的扩张呈现出明显的阶段性：1990-1995年间，广州市经历了快速的城市扩张；1995-2000年间，城市的扩张放缓；2000-2005年间，由于南部滨海工业园区的建设，广州市的扩张再次加快。城镇用地的扩张占用了大量的耕地、林地和草地，其中耕地是占用最多的。农村居民点平均斑块面积较小且斑块数量多，分布一直趋于分散，是一种不集约的用地形式。城市扩张的过程中不断吸纳周边的农村居民点，导致了农村居民点斑块数量的持续减少。由于受到的人为干扰较为强烈，耕地、城镇用地和工矿建设用地的景观形状指数一直呈现出上升趋势，斑块形状趋向复杂。耕地和未利用土地的分布最为分散，与其它土地利用类型相互混杂分布，而农村居民点仅与少数土地利用类型邻接，主要为耕地和林地。
（二）耕地在1990-2005年间被大量占用，空隙度指数持续升高，斑块趋于分散；耕地的空隙度指数曲线先呈直线下降，然后迅速下降到比较低的水平，耕地空隙度曲线斜率较大，说明耕地中较小的斑块相对较多，尺度变换时出现频数差异较大。城镇用地在1990-2005年间空隙度指数持续降低，表明斑块趋于集中；在滑箱边长较小时城镇用地的空隙度值下降非常缓慢，这表明城镇用地的构成主要为较大的斑块，小斑块的数量较少。因此，利用空隙度指数分析不同尺度下土地格局的变化情况，能更好地分析土地变化的空间结构规律。
（三）最后本文选取了海拔、坡度、坡向和距离等21个驱动因子，运用CLUE-S模型，以2000年的土地利用数据为基础，对2005年的土地利用变化格局进行了模拟，结果表明利用CLUE-S模型得到的研究区土地利用格局模拟结果具有很强的可信度，模拟很成功。同时本文以2005年土地利用数据为基础，对2010年广州市土地利用格局进行了预测，研究结果表明：2005-2010年间，人类活动对广州地区土地利用格局影响进一步加剧，土地利用斑块数增加，土地利用格局进一步破碎化；多样性指数与2005年相比略有升高；斑块形状指数和分维数均下降，表明土地利用斑块形状复杂程度降低，趋于简单。