随着经济社会的发展和城市化水平的不断提高,土地作为人类从事经济社会活动的重要资源,其稀缺性、固定性与不可代替性的特征日益凸显。在人口集聚、城镇化建设、产业发展、贸易加速等多种因素的刺激下,承载着城市与港口两大功能属性、土地利用类型更为复杂的港口城市,其土地资源愈加稀缺,土地利用与覆被变化更为显著,土地资源利用的矛盾,尤其是港城土地空间矛盾也愈加突出。考虑多种港城发展驱动因素,挖掘港城土地利用转换规则,预测港口城市未来土地利用变化趋势,以期为缓解港口城市土地发展矛盾提供建议,为港城土地空间利用的科学规划提供参考。本文探究港口城市空间发展演化规律与特征,基于土地利用的历史发展数据,利用C4.5决策树方法,深度挖掘港口城市不同土地类型间的转换规则。在此基础上,设定港口城市发展情景,预测未来土地需求,利用CA元胞自动机功能,实现港口城市土地利用情景模拟与土地格局演化。本研究基于RS、GIS技术对遥感影像进行解译,在考虑港口城市的功能复杂性与空间特殊性的基础上,提出影响港口城市发展的驱动因素,并利用Logistic方法与ROC曲线进行分析与检验。构建C4.5-CA港口城市土地利用演化模型,利用C4.5决策树实现对研究区域土地利用转换规则的挖掘。基于城市导向与港口导向两种情景模式预测土地利用需求,匹配设置模型参数,利用元胞自动机仿真目标区域的土地利用变化情景演化。以青岛市胶州湾西岸地区为研究对象进行实例分析,结果表明,C4.5-CA模型可较好地适用于青岛市胶州湾西岸地区港城空间土地利用演化,城市用地未来发展主要向西南方向,重点向海侧扩张;港口及其配套用地扩张方向主要以西北方向为主。本研究成果可为港口城市规划发展中涉及的岸线开发和城市土地利用问题提供理论参考,有助于纾解港口城市土地结构化矛盾,为港口城市协调有序发展提供科学的借鉴与指导。