土地利用/覆被变化是全球变化和可持续发展的重要内容,也是表征人类活动对陆表自然生态系统影响最直接的信号。随着我国城镇化的发展,粗放的资源利用方式和城市空间的无序蔓延,使土地资源供需矛盾激化,城镇、农业、生态空间结构性矛盾凸显。而城市群作为我国新型城镇化的主体形态,在生产力布局中承担着战略支撑点和核心增长极的重要作用。所以以城市群为研究对象,探究土地利用变化特征,模拟未来土地利用格局,对于实现土地资源的合理利用,协调区域社会经济发展,以城市群为主体推进中国城市化进程具有重要意义。本文以关中平原城市群为研究区域,采用土地动态度、转移矩阵、空间重心转移、土地利用程度等方法从时间和空间角度定性定量分析了关中平原城市群1970-2015年土地利用格局的演变特征,探讨了关中平原城市群土地利用方式和转移方向、土地利用变化速度、土地重心转移、土地利用程度变化特征。在此基础上综合运用Markov模型和FLUS模型,模拟并预测分析了关中平原城市群2020年、2030年自然发展情景、耕地保护情景、生态优先情景三种不同情景下的土地利用格局。主要研究结果如下:(1)关中平原城市群土地利用类型以耕地、草地、林地为主。耕地呈现逐渐减少的趋势,空间上主要分布在关中地区的粮食主产区,表现为破碎度增加,逐渐被扩张的建设用地切割,由大范围连片斑块变为破碎小斑块;建设用地扩张迅速,以城市群中心西安市,副中心咸阳市、渭南市和运城市建设用地占比最大,发展最快,城市增长显著而不平衡。1995-2000年间土地利用速率最大,期间区域内各县的土地利用速度都有不同程度的增加。2000年开始县域间土地利用动态度差异减小,发展速度较为均衡。(2)关中平原城市群土地利用在空间上朝着复杂化多样化的方向发展,类型相互转换的过程复杂,不同时期表现有较大差异,耕地、林地和草地之间大量转移是主要特征。耕地的变化主要表现为空间位置的转移,建设用地大部分体现为净变化,即数量上的增多,建设用地面积增长的最大来源是耕地。(3)城市群建设用地重心整体向西南方向移动,主要受中心城市西安市及周边节点城市用地快速扩张的影响;未利用地整体向西偏北方向移动;耕地、林地、草地分布集聚性较强,研究期间重心转移距离不大;水域的重心向西偏南方向移动,由于1980-2005年间严重的水土流失导致这期间转移距离较大。(4)关中平原城市群土地利用程度总体上逐渐增强,并且在1995-2000年、2010-2015年土地利用程度表现出较强的增长势头。城市群内部土地利用程度较高的区域主要集中在西安市、咸阳市、临汾市、运城市、渭南市,即位于关中平原的城市及西安周围城市土地开发利用程度高。相同县域土地利用程度指数在研究期间大部分变化不大。城市群内西部地区城市开发强度总体较低,土地利用结构及效益有较大改进空间。(5)使用FLUS模型模拟2015年关中平原城市群土地利用格局,与实际情况对比,总体精度达91.4%,Kappa指数达0.87,模拟精度较高。耕地保护情景、生态保护情景一定程度上能实现设置的调控目标,作用于相应的土地利用类型,但对区域土地利用的合理配置优化作用非常有限。根据土地利用优化的理论、模型,城市群协调发展的要求,设置可持续优化情景,预测得到关中平原城市群土地利用结构优化结果,对实现关中平原2020年、2030年的可持续土地利用格局有一定的参考意义。