改革开放以来,我国城市人口急速增长,城市用地需求不断扩大,导致农田资源与生态景观不断被侵占,生态环境面临严重危机,不利于城市的可持续发展。协调生态保护和城市发展的关系,科学合理地划定城市开发边界对引导城市的健康有序发展至关重要。为此本文以南昌都市区为研究区,一方面基于改进MCR模型构建研究区生态安全格局;另一方面,基于CA-Markov实现南昌都市区2025年建设用地多情景扩张模拟。之后对生态安全格局构建与建设用地扩张模拟结果进行耦合并修正,得到研究区2025年城市开发边界,并结合区域规划发展对划定结果进行合理性分析。主要研究结论如下:(1)通过全局型生态源地和局地型生态源地的综合识别,得到研究区全局型生态源地面积为526.44 km~2,局地型生态源地面积为176.96 km~2。在基面阻力选取过程中,除考虑自然因素、区位条件和生态环境对源地扩展的阻力影响外,另将管控区中在建或拟建项目范围作为扩展障碍,之后结合木桶原理分析基面阻力因素的影响。基于改进MCR模型构建生态安全格局,最终得到南昌都市区低、中、高水平生态安全格局面积分别为1050.75 km~2、736.42 km~2、720.59 km~2。(2)在2000—2018年间,南昌都市区社会经济发展迅速,城市化进程不断加快,土地利用相应地发生了变化。其中建设用地不断扩张,耕地和未利用地不断减少,林地和水域经历了先增后减的变化。期间,南昌都市区建设用地的年均扩张速度为24.98 km~2/a,扩展强度指数为15.17%,研究区内的开发区是建设用地扩张的主要区域。2000—2018年间,南昌都市区的建设用地扩张方向呈动态式变化,整体呈现向S、SWW、SW和E方向发展的态势,扩张方式以典型的边缘式扩张为主,在空间上呈离散化分布。(3)基于CA-Markov模型的2025年多情景土地利用模拟结果显示:建设用地在城市发展情景下扩张最快,在生态保护情景下扩张最慢。在自然增长情景下,建设用地可扩张空间受到一定限制,但保障了区域内生态系统的基本安全;在城市发展情景下,建设用地可扩张空间充足,但对耕地的生产功能有一定的影响,也会破坏林地、水域等景观的生态功能,进而对生态安全造成不利影响;在生态保护情景下,土地利用的变化以生态安全保护优先,区域内的生态环境得到了较好的保护,但建设用地可扩张空间有限。因此,相对于城市发展和生态保护情景而言,自然增长情景更有利于区域社会、经济和生态的发展。(4)本研究基于生态保护和城市发展,提出了一种耦合生态安全格局和建设用地扩张模拟的城市开发边界划定模型,并进行验证,划定南昌都市区2025年城市开发边界。结合对城市开发边界概念的理解,对划定结果进行修正,得到2025年南昌都市区城市开发边界面积为687.87 km~2,符合未来规划发展要求。本研究涉及的城市开发边界划定方法,可满足城市建设发展和生态资源保护的需要,从而可以合理引导城市的健康有序发展。