区域土地利用是一个较为复杂的过程，建立土地利用变化模型是深入了解土地利用变化的成因、过程和未来发展趋势的重要手段。河西走廊地区作为甘肃省乃是全国的粮食主产区，生态环境相对脆弱，近年来不合理的土地利用方式使生态环境进一步恶化，对河西走廊乃至整个甘肃省的生态安全和可持续发展构成了一定的威胁。基于此本文选取了位于河西走廊的张掖市为研究区域，引入在土地利用覆盖变化模拟广泛使用的CLUE-S土地利用动态变化模型，以2000年、2010年和2013年三期土地利用数据为基础，在分析过去张掖市土地利用动态演变的基础上，对未来张掖市土地利用空间格局进行模拟，研究结果表明：(1)从数量结构变化来看，2000-2010年张掖市全市建设用地和耕地面积有所增加，林地、草地、水域和未利用地面积减少，各县区土地多样性指数在0.6左右表明全市各县区土地利用类型相对稳定，从土地利用动态度和利用强度可以看出甘州区、临泽县高于其余各县区；从空间结构变化来看，2000-2010年张掖市各用地类型斑块形状指数相差不大，反映出各土地利用类型在斑块形状并未发生大的变化，但由于受人类影响，相比较其他用地类型耕地和建设用地聚集程度有所增加。(2)在CLUE-S模型的非空间分析模块中，构建了基于熵权理论的灰色组合模型对未来土地需求进行了改进和测算，从平均误差来看熵权组合模型的预测误差为0.79%，低于灰色预测模型的误差0.95%和DGM离散灰色模型的平均误差1.43%；从验证结果来看，熵权组合模型的后验差比值C和最小误差频率P分别为0.1161和0.998，预测精度为好。可以看出基于熵权组合模型能够很好的应用在土地利用需求测算分析中。(3)考虑到不同尺度下土地利用分布不尽相同，本文选取了100m，200m，300m，500m，700m五种空间尺度对各用地类型和驱动因子进行Logistic回归分析，发现当尺度为500m时张掖市各用地类型的ROC值为最大，说明当空间尺度为500m时Logistic回归能够较好的解释张掖市土地利用在空间上的分布。(4)在500m最优尺度下，通过熵权灰色组合模型对未来张掖市土地需求进行计算，并在CLUE-S模型中对2013年和2020年土地利用空间格局进行模拟，对模拟后的2013年土地利用数据进行验证，其中kappa指数达到了87.44%，各用地类型的ROC值均大于0.5，证明CLUE-S模型能够较好的应用在河西走廊干旱区典型绿洲区市级尺度下土地利用空间模拟中。