随着城市化的进程不断加快,城镇边缘区产生出来的城市问题就越来越明显。尤其是进入快速发展期以来,城镇边缘区空间问题突出,大量的农宅、农田被城镇吞没,在这个过程当中,村庄经历了从城镇外缘区到内缘区,再到城镇建成区等多个区位的变化。村庄内部形态结构发生巨大的变化,村庄中也产生了较多的社会问题。而在城镇扩张的模式当中,多是以新城建设以及工业园区扩张的形式最为常见。城市化进程中工业发展给城市带来了经济上的进步,但是也给村庄,尤其是对具有历史价值的传统村落来说,这种进步在某种意义上是对村庄的破坏。针对上述问题,本文通过梳理城乡空间问题在国内外研究的基础上运用分析城镇边缘区村庄空间发展的模型对甘肃省兰州市张家寺村的具体实际情况经行分析研究。并分析了村庄在现状发展过程中遇到的问题,讨论了村庄空间转型的规划策略,从中认识到城镇边缘区村庄转型是一个复杂而具有系统性的问题,认识到此类村庄发展过程中所具有的“非线性”特点。因此,笔者通过混沌分形模型、空间句法模型和基于元胞自动机理论的SLEUTH模型对城镇边缘区村庄空间问题经行了定性研究和定量分析。通过混沌理论要解决的相关问题与研究区城乡空间转型问题的关联性,分三个章节的内容分别分析验证了城乡空间发展的空间形态转型问题,通过模型分析阐述了张家寺村所体现出来的空间数值逻辑背后的社会、经济问题。最终,综合三种模型理论的研究结论,评价张家寺村转型成果并提出村庄的转型发展建议,归纳城乡空间转型的实际问题。研究结果表明,混沌理论作为描述城镇边缘区村庄空间转型问题具有良好的理论指导意义,通过多模型多角度的模拟城乡空间形态演变,能够科学分析复杂空间环境中的村庄空间转型逻辑。在新的社会发展背景下给村庄建设提供一种不同的解决问题的思路。