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湿地退化所带来的全球环境问题已经引起了人们的很多重视，同时也促使人们对湿地进行了大量的研究、保护、恢复和重建工作。然而，针对湿地区域土地覆被空间分布的预测和模拟，目前在国内外的相关研究中还很少。及时、准确地研究和掌握湿地资源的现状和动态变化过程对湿地的合理开发、保护以及相关政策的制定有着重要的意义。
本文建立了基于元胞自动机土地覆被变化模拟和预测的模型，探讨了元胞自动机在湿地保护方面的重要作用，为湿地资源的动态监测与可持续发展提供了参考和决策支持。在模型实现中，以正六边形元胞来取代传统的四边形元胞，定性和定量地讨论了四边形元胞自动机在地理学复杂现象模拟中存在的问题和不足，分析了选择正六边形作为基本地理元胞在地学中的合理性和准确性。正六边形地理元胞自动机在地理学空间模拟研究中不仅可以减少不必要的各向异性问题，而且与地理学第一定律的内涵也十分吻合。选择正六边形来代替传统的四边形，将在很大程度上进一步提高地理现象模拟的精确性和正确性。为了使正六边形元胞自动机能够与当前流行的GIS系统结合起来，本文就如何从矢量数据和传统栅格中获取基于正六边形元胞的栅格数据作了详细研究，并提出了对正六边形元胞进行编码和操作的方法。
在分析了三江平原湿地区域的土地覆被变化影响因素的基础上，利用三江平原1986年、1995年、2000年和2005年等多个时期的TM遥感影像，运用所建模型对该区未来30年土地覆被变化进行了预测，通过对2000年模拟结果与实际土地覆被比较得到了较好的模拟精度(Kappa系数为0.92)。在元胞模型规则的获取上，研究中应用了知识发现方法——支持向量机(SVM)。利用支持向量机从复杂的影响因素中挖掘出土地覆被转化的规则，并将其输出结果进行概率化处理，再结合各种约束因素的作用(包括局部约束、区域约束和全局约束)，综合决定土地覆被的最终转化概率。通过对该区未来几十年内土地覆被状况模拟，反映出了其耕地面积增大、湿地减少的生态环境变坏的趋势，由此带来的生境恶化将导致沙地、盐碱地等未利用地面积扩大，加剧沙漠化进程。研究结果表明，如果不采取必要的措施来保护湿地和限制耕地的肆意开垦，研究区内的湿地在未来50年后可能会消失殆尽。
本文通过建立的元胞自动机模型对湿地土地覆被变化的预测和模拟，为湿地资源的管理和政策的实施提供了决策支持，同时也为保护湿地生态系统的研究提供了新的方法和手段。