土地利用和土地覆盖(LULC)对于更好地了解人类与环境相互作用、增加对气候和环境系统相互影响的理解十分重要,使实现合理的环境管理措施成为可能。LULC是动态变化的,它的变化具有重要的环境和社会经济影响。气候变化及其多方面的、多尺度的影响带来了巨大的挑战。本文将多种驱动因素考虑在内,对孟加拉国东南部地区的土地利用时空格局、动态变化进行了系统的监测,对未来的情形进行了模拟。因此,该研究重点突出四个相互关联的科学问题:1)比较多种土地覆盖产品并识别不一致水平较低产品;2)评估土地利用/覆盖变化(LUCC)的当前趋势;3)外部变量对地表动态影响的地理空间关系;4)在可持续的土地管理和规划背景下,对未来土地利用进行多情景模拟和预测。高质量的土地覆盖产品对于监测和分析LUCC以及全球环境变化研究具有重要意义。因此,本研究主要利用IGBP-17、IGBP-9、IPCC-5和TC(植被、湿地和其他地类)的通用分类系统,对四种土地覆盖产品中面积和空间不一致性进行了分析,将高时间分辨率和多种方式验证的MODISLC、GlobeLand30、FROM-GLC和Landsat TM/ETM+等产品作为研究数据。根据多种数据的不一致性和多时相的土地覆盖数据集,对孟加拉国东南部地区2001年至2017年的土地覆盖产品进行系统分析。结果显示,面积和空间的不一致从高到低排序为(IGBP-17降至TC),表明不一致不仅受到专题细节和景观复杂性的影响,而且还与地类转换的不确定性有关。总体而言,在6组两两数据比较中,FROM-GLC和GlobeLand30数据集的面积不确定性是最小,而MODISLC和Landsat(LULC分类)的比较结果显示面积的不一致度最高。基于不一致水平较低的分类系统(IGBP-9),对研究区LUCC动态进行了总体评价。研究期内,森林覆盖、建成区和水域面积分别增加0.4%、1.32%和0.3%,耕地和湿地分别减少0.5%和0.3%。耕地、森林和人工地表的动态变化被认为是主要的土地覆盖的周期性变化。地表温度(LST)可以显著改变季节性植被物候,进而影响全球和区域能量平衡。这些是地表-大气相互作用和气候变化的最重要参数。从卫星遥感数据中反演LST的方法对地球表面的水文、生态、农业和气象过程建模非常重要。因此,本研究的后面部分利用2001年至2016年孟加拉国东南部地区季节性合成植被指数(SINDVI)和LST的相关性,对LST的地理空间模式进行了分析。用于研究该分析的数据包括中分辨率成像光谱仪(MODIS)LST和SINDVI。从2001年至2016年,孟加拉国东南部地区基于MODIS的地表温度上升0.2~0C摄氏度(R~2=0.030),而SINDVI增加了0.43(R~2=0.268)。除一些沿海平原和潮汐洪泛区除外,大部分研究区的年平均LSTs增加。然而,除丘陵地区外,在沿海平原和洪泛区,SINDVI增加。从地貌上看,研究区是低洼冲积洪泛区、流域湿地、潮汐洪泛区、三级丘陵、梯田和沿海平原的结合体。除农业区除外,丘陵地区大多被茂密的森林覆盖。增加LSTs个反向相关对丘陵地区和森林覆盖率地区的影响;LSTs与洪泛区相关,森林和农作物以外的树木覆盖。模拟LUCC对于分析和预测土地利用需求、指导合理的土地利用规划和管理至关重要。综合考虑区位因素、气候条件、当地居民与自然相互作用等在LUCC中的重要作用,使用CLUE-S模型,结合多种土地需求预测和土地空间分配模拟,对孟加拉国东南部的LUCC进行了调查和模拟。在LUCC产品的不一致性评价结果显示,全球土地覆盖的精细分辨率观测和监测(Finer Resolution Observation and Monitoring Global Land Cover,FROM-GLC)产品的不一致水平最低,因此将2010、2015、2017年的FROM-GLC产品作为未来LUCC监测、模拟和预测的数据源。2015和2017年的模拟图已经使用误差矩阵和卡帕系数对应年份的实际土地利用图进行了对比,确保模拟结果的总体精度符合要求。结果显示,2015年和2017年的误差矩阵和卡帕系数分别为62.38%、0.6101和71.64%、0.7106。在模型得到有效验证的前提下,假设在现有趋势、严格的森林保护和严格的耕地保护等三种发展模式下,对2017-2025年孟加拉国东南部的土地利用进行了模拟。模拟结果显示,在任何一种情形下,模拟得到的建成区面积都将扩大,而且将以其他用途的土地作为代价。预计在2017-2025年期间,建成区扩张将主导研究区的土地利用变化趋势,该扩张预计将伴着随丘陵地区的森林、以及孟加拉国东南部地区平坦地区的水域和农田的大量损失。在严格的森林保护情形或在严格的耕地保护情形下,或在两者都实施的情形下,建成区扩张的速度将可能得到控制。研究中发现,容易受土地利用变化影响的区域主要位于Brahmanbaria和Cumilla地区Meghna江洪泛的中上游、Noakhali和Feni地区潮洪区的沿海带区和Chattogram和Cox’sBazar区的沿海低平原区。因此,孟加拉国东南部丘陵区冲积平原,潮汐洪泛区和沿海平原地区的耕地空间分布以及孟加拉国南部丘陵地区的森林覆盖分布应特别受到生态保护和可持续土地管理政策的保护。综上,本研究将有助于为土地覆盖产品的生产者提供训练区域,为保护和恢复自然环境提供参考。此外,从模拟中得出的科学信息表明模型方法同样适用于制定相关的土地利用政策。