土地利用变化模型的特征

土地利用变化是一个与自然和人类系统相联系的复杂的、动态的过程。它直接影响土壤、水文和大气，并且与许多全球性的重大环境问题直接相关。热带地区大尺度森林采伐和其后的向农田利用方式的转变是一个土地利用变化强烈影响生物多样性、土壤退化和地球满足人类需求能力的例子。 土地利用变化也是影响气候变化周期的重要因素，并且也影响 到将来的土地利用方式。从小尺度来说，在西方世界的人口密集城区，土地利用变化是城市化过程对本来土地的压力体现，而其中一部分空地由于自然保护原因已经被规划为城市绿地。

这就是城市蔓延问题，在美国是一个具有争议性的问题。土地利用变化建模有助于理解城市化过程，并且让决策者明白不同土地利用方式在未来可能出现的情况景。因此，土地利用变化模型是一个分析土地利用变化原因和结果的工具。 最近调查表明可运作的土地利用变化模型数量极其庞大。Briassoulis对大多数公共通用土地利用变化模型及其理论背景作了广泛的讨论。Waddell和Ulfarsson 、Verburg et al.重点对该领域未来发展方向进行简明概括，同时Agarwal et al.和美国环境保护局(U.S.EPA)对提供了实际模型的更为细节和技术性信息。

所有研究表明：考虑其背景、出发点和应用范围的重大区别，这些模型可分为不同类别。 静态和动态是模型最重要的区别之一。静态（或横向组合）模型在某一时间直接得出指定地点的情况，而动态模型有中间时间段，每个中间时刻都可以作为起点来计算其后情形。因此，在模拟期间动态建模考虑到了可能出现的情况，从而提供更多的信息，可能更真实地模拟实际空间发展情况。 处理“转变”和“分配配置”问题也是土地利用变化模型的特点。转变模型以目前的土地利用为起点模拟可能转变为另一种土地利用类型的可能性，如基于转变概率或周围地点状态。另一方面，分配配置模型根据其特征把一个地点划分为某一种土地利用类型。

因此，目前土地利用方式可能是一个影响位置特征的因素，而不是将来土地利用的必要影响因子。这种模拟方式基本上都从一张空的地图开始做起。 从理论上看，以强调土地利用方式开始的模型与首先考虑土地利用者的模型之间存在明显的差别。 许多模型只注重土地使用，仅仅模拟某个地点的土地使用情况。其它方法以土地利用者为出发点，期望理解土地使利用者的行为。用（一组）个体对空间土地使用决策描述来推论土地利用变化。模拟土地利用变化的方法可以使是确定性的也可以是概率性质的。前者主要用于严格的因果关系，而后者则考虑到土地利用变化发生的可能性。第二种方法的本质是考虑不确定性元素。它是一个依赖于特定地点的可能性估计值的方法，而不是一个直接的推论方法。在一些问题中，引入一个随机误差项来表达说明因素的不确定性。

特定部分专题模型与综合模型是另一个公共通用的区别。特定部分模型主要关注土地利用系统的一个部分（如住房、雇佣和农业），把研究的那一部分尽可能地描述清楚。综合模型考虑这些部分因素之间的相互关系，以相互依赖的（或系统导向的）、全面的方式来逼近土地利用系统。真正意义上的综合模型还需要整合土地利用系统和其它相关系统的反馈，如气候系统，水文系统或者交通系统。考虑到空间细节的详细程度，矢量和栅格数据都被使用。矢量数据是相对均一的，经常表现为不规则区域或矢量多边形，如功能一致的社会-经济或行政区域。另一方面在GIS中经常使用栅格数据模型。

根据以上特征，土地利用变化模型可以有不同的分类，根据模型的特征，尽管可以把类某模型分为性质相同的类别，但是细微的差别还是会导致类别的差异。