探索城市扩张规律,协调城市发展与生态保护矛盾和预测城市扩张趋势对制定城市规划具有重要意义。本文以合肥市主城区为研究区,首先建立了基于最小累积阻力差值的城市土地适宜性分区;随后利用研究区2000、2005、2010、2015和2018年的城市范围,从扩张规模、扩张形态和扩张模式等方面分析了合肥市主城区城市扩张过程;最后设计了3种城市扩张情景,实现了基于SLEUTH模型的2015至2040年多情景城市扩张预测。取得的主要成果和结论如下:(1)基于最小累积阻力模型划分了城市土地适宜性分区。通过选取扩张源地、建立阻力面、计算最小累积阻力差值等过程,得到4个等级的城市土地适宜性分区。生态适宜区面积1172km~2,生态较适宜区面积1443km~2,建设适宜区面积1107km~2,建设较适宜区面积2675km~2。(2)从城市扩张规模、扩张形态和扩张模式等方面分析了合肥市主城区的城市扩张过程。4个时间段的扩张速度分别是16 km~2/年、37 km~2/年、54 km~2/年和64 km~2/年,合肥市主城区扩张速度呈递增趋势。扩张强度的最高峰值分别出现在距离城市中心7.5km、10km,12.5km和17.5km处,城市边界加速向外延伸。城市趋于向西南方向扩张,西北和东南方向扩张不明显,2015年后东方向的扩张强度增加。2000至2018年,边缘模式一直是城市扩张的主要方式,其扩张面积最大。飞地模式、填充模式扩张面积与边缘模式扩张面积的差距逐渐缩小。(3)基于历史发展情景和城市规划发展情景,预测了城市的自由扩张和在规划约束下的扩张状况。历史发展情景的扩张面积最大,主城区“摊大饼”形式的扩张和道路沿线的带状扩张侵占大量优质耕地和生态用地,散乱分布的新增乡镇加重了城市斑块的破碎化。这说明缺少有效约束的SLEUTH模型会产生不合理的预测结果。城市规划发展情景极大限制了城市扩张规模,保护了耕地和生态用地,以政策为导向的预测结果还精确揭示了城市发展热点。(4)基于土地适宜性发展情景实现了最小累积阻力模型和SLEUTH模型的集成,预测了合理的城市扩张空间。相较于历史发展情景和城市规划发展情景,该情景的城市扩张面积和耕地侵占面积都处于中等水平,预测结果充分保护了生态用地和耕地,同时也兼顾了城市发展需求。主城区和周边乡镇出现了明确的扩张方向,并体现出与城市规划发展情景相同的城市发展热点区域。本论文有图41幅,表16个,参考文献181篇。