土地利用变化在全球环境变化与区域可持续发展研究中占有重要的地位。遥感技术因具动态、宏观、快速等特点,成为监测土地利用变化的重要手段。近年来,随着“城市北扩东延西进”战略的实施,城市建设的触角向周边拓展。乌鲁木齐北部地区土地利用变化最为显著。本研究选取乌鲁木齐北部为研究区,通过研究该地区的土地利用变化过程和变化规律、存在的问题,以期在土地利用战略发展过程中合理规划、利用土地。利用2000年、2004年和2007年三期遥感影像,提取7年来研究区的土地利用变化信息。通过空间叠加分析提取出各类土地利用类型的变化信息;通过面积转移矩阵、土地利用动态度、土地利用程度、土地利用多样性分析了乌鲁木齐北部地区7年来的土地利用类型的时空变化;通过对比马尔科夫模型和灰色预测模型模拟2004年各土地利用类型面积数据的精确度,最终确定运用马尔科夫模型对研究区土地利用类型进行预测,并经过卡方检验进一步验证马尔科夫模型预测研究区土地利用状况是可行的。并从定性的角度分析土地利用变化的驱动力。本文通过对乌鲁木齐北部地区土地利用变化分析与预测,最终得出以下结论:(1)通过分析得出,研究区耕地和未利用土地在持续的减少,耕地和未利用地是居住及建设用地、园地、道路交通用地的主要来源。说明了在城市化的过程中必然伴随着城市周边耕地面积减少,城市内部居住及建设用地、道路交通用地等基础设计用地面积的增加。(2)研究区前期开发程度处于发展时期,后期则处于衰退时期,但总体来说处于良好发展状态。(3)通过对比马尔科夫模型与灰色预测模型预测的数据,得出马尔科夫模型预测乌鲁木齐北部地区土地利用状况更为合适。运用该模型预测是可行的。