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耕地是很特殊和宝贵的资源，是人类的衣食来源，对人类的生存和发展都具有非常重要的意义。在我国，随着经济发展、人口增加，人均耕地占有量急剧下降，耕地已然成为十分短缺的资源，耕地资源变化也受到国内外的广泛关注。
武汉城市圈是湖北省乃至整个中部地区经济崛起的焦点和核心。该区域人口密集、工业分布集中，目前正处于工业化的中期阶段，其经济的快速发展、人口的迅速增加必然会对该区域的土地利用尤其是耕地利用产生巨大影响，同时也将导致武汉城市圈逐渐面临耕地利用紧张、环境资源制约等问题。合理规划土地资源和保护耕地必然成为实现区域可持续发展的迫切要求。而城市圈的区域复杂性使得城市圈的耕地利用兼具特殊性和复杂性。因此，从县级尺度来研究耕地利用的时空演变规律，不仅可以为该区域各县（市、区）耕地资源的因时、因地的有效管理提供指导，促进区域耕地保护工作的开展，而且可为实现武汉城市圈及其它城市圈耕地可持续利用提供参考。
地理加权回归模型（Geographically Weighted Regression Model，简称GWR模型）与一般的回归方法相比，能更好地描述空间差异性。通过建立GWR模型，并以县（市、区）为研究视角，得出各县（市、区）的耕地利用变化趋势及驱动因素的空间差异，可以更好地研究和理解武汉城市圈的耕地利用变化的过程及机制，这将为各地区切实做到因地制宜保护耕地提供理论支持。本文以GWR模型为主要研究方法，借助ArcGIS9.3、SPSS17.0等软件实现数据分析、模型运行，以期更好地分析武汉城市圈耕地利用的时空演变规律。
本文首先对当前耕地利用变化、驱动因素研究及预测的相关概念、方法和国内外研究成果进行了梳理和回顾，并阐述了可持续利用理论、集聚效应理论等基础理论及方法原理。其次，在理论指导下，运用定性和定量相结合的方法，从数量、空间、程度等方面分析以县（市、区）为单位的小尺度下的武汉城市圈耕地利用的时空变化特征。然后在验证GWR预测模型精度的基础上，预测耕地利用数量的未来变化趋势。再次，在耕地利用时空演变的分析基础上，应用主成分分析法筛选出主导驱动因子，结合GWR模型，探讨主导因子对耕地利用变化的时空影响机制，寻找出耕地利用变化与主导因子间的内在联系。最后，结合实证分析提出相关政策建议。