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近几十年来，显著的区域土地利用变化及其环境影响成为社会及科学界关注的焦点，因此，有关区域土地利用变化的模拟和分析也成为研究区域土地利用变化的重要内容。区域土地利用变化是一个极其复杂的地理过程，如何有效的模拟和分析这一过程已经成为当前研究的重点与难点，而尺度问题是土地利用变化模拟研究的重要内容之一。本文利用扩展元胞自动机(GeoCA-Urban)与GIS结合的建模方法，以张家界永定区为例，对不同尺度下的土地利用变化进行模拟和分析，获得最佳的区域模拟尺度。在该尺度下对张家界永定区的土地利用进行了预测和分析，分析结果为区域规划和发展提供了决策依据。论文的主要研究工作如下：
1)在总结分析地理元胞自动机研究与应用问题的基础上，集成扩展的CA模型与GIS，构建区域土地利用松散耦合模拟系统，该系统能够较好地模拟区域土地利用变化的各种行为过程。
2)基于构建的模拟系统，在多尺度下对研究区土地利用变化进行了模拟，进行了尺度与模拟精度的关系的分析。由此获得研究区域最佳的模拟尺度为50米。
3)基于以上分析，对研究区土地利用变化进行了预测，取得了比较理想的结果。根据模拟的结果，研究区土地利用动态发展特征为：①四类建设用地比例低；②工业用地比重大且发展迅速，且分布在城区周围乡镇；③居民地比重大，主要是成片分布在醴水河的两侧和各乡镇政府所在地的附近；④商业用地稳步发展，主要商业区集中在永定中心城区。