城市化进程加快，城市用地的面积快速增长，进而城市土地利用变化的问题成为了城市问题研究的重点。城市用地的扩张受到自然、社会、人口等多方面因素的影响。随着对城市土地利用问题研究的深入，各种新的理论技术不断出现，结合土地利用现状选择合适的模型对土地利用状况进行分析、预测和模拟。元胞自动机模型是网格动力学模型，具有有限状态集。元胞通过一定的转换规则把该时刻的元胞状态演化成下一时刻的元胞。元胞自动机这种自下而上的研究方法适合模拟和分析城市扩张及土地利用变化规律。本文采用元胞自动机模型对研究区城市用地变化进行模拟研究。利用各种空间数据指标分析聊城市中心城区的城市用地变化。并以交通道路建立缓冲带等为主要研究对象，分析城市用地类型在空间分布上的变化特征。再利用ArcGIS与 Idrisi软件相结合，进行城市用地的扩张预测模拟。　　本研究主要内容包括：⑴聊城市中心城区2000-2013年居民点及工矿用地、交通用地面积迅速增加，主要由林地和耕地的转移而来。居民点及工矿用地、交通用地、耕地面积变化最为显著。城市用地扩张由2000-2007年的向东部明显扩张转变为2007-2013年的向东部和南部扩张。2000-2007年居民点及工矿用地、交通道路、耕地、林地面积增幅分别为45.57％、56.99%、-28.47%、5.82%。根据转移矩阵中的数据分析，聊城市中心城区的城市居民点与工矿用地面积变化的来源主要是耕地、林地。2007-2013年居民点及工矿用地、交通道路、耕地、林地面积增幅分别为22.51%、26.71%、-25%、-11.71%。并通过转移矩阵中的数据分析，聊城市城区的城市居民点与工矿用地面积变化的来源主要是耕地、林地、水域。⑵城市扩张和建设用地增长的驱动因子与发达地区不同。虽然社会经济发展综合驱动因素和交通驱动因素仍然是聊城市中心城区建设用地变化的主要驱动力，但反映工业化发展水平和第三产业发展程度的第二三产业占 GDP比重，以及固定资产投资两个影响因子对建设用地增长的作用最为显著，人口增长与人口城镇化因素等发达地区城市扩张的重要驱动力不是研究区城市用地扩张的最关键动力。其次，城市公共交通发展而不是发达地区的城市道路铺装因子成为研究区建设用地增长的重要驱动因子。⑶2020年，聊城市中心城区主要向东、南方向扩展，居民点及工矿用地面积是变化最大的土地利用类型。本文使用 ArcGIS对提取的交通道路进行缓冲区分析与叠加分析，得到交通道路对城市用地变化的影响。根据对城市用地扩张分析，利用交通道路、已有建设用地、水域对Markov模型生成的条件概率图像进行修正，根据修正后的条件概率图像，建立土地转换适宜性图集。利用 CA-Markov模型，以2007年为基年模拟2013年土地利用现状，并与解译的2013年结果进行比较，再利用此模型以2007年为基年，模拟2020年土地利用空间分布。模拟发现，与2013年相比，2020年居民点及工矿用地面积125.27km2，占总面积的比例增加了17.42%，平均以每年4.50%的速度增加。耕地面积26.64km2，减少的速度最快，以平均每年6.68%的速度减少。城市用地以中心区为核心，东、南方向主要扩张的是经济开发区、行政文化新区，向北扩张发展嘉明工业园区。