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作为中国北方最大的沿海开放城市，天津市经济社会发展和城市化进程不断加快，其城市发展中土地利用发生了巨大的变化，对天津市社会经济发展、生态环境保护和资源利用产生了深远的影响。天津市城市化缺乏合理的规划和引导，严重阻碍了天津市城市的可持续发展。因此，对天津市城市空间扩展机制的研究具有一定的典型性和现实意义，同时也为快速城市化过程中的土地利用/覆被变化研究提供实证案例。 本文综合了约束性元胞自动机和多智能体模型的优点，将两者有机结合并与GIS集成，构建了天津市土地利用动态模型，对天津市2005年的土地利用格局进行模拟，并进行精度分析，同时对2020年基础情景、经济发展情景和生态保护情境下的土地利用格局进行了模拟分析，为天津市未来城市发展提供决策依据。 首先，对天津市1990～2005年城镇用地扩展速度、城镇用地聚集度变化及土地利用动态变化驱动机理进行了分析。天津市城镇用地的大规模扩张是天津市土地利用动态变化的最强烈的动力和最直接的表现。天津市城镇用地聚集度指数显著下降，说明其城市扩展的模式为“摊大饼”式外延扩张。本文分析了天津市城市发展、城镇用地扩展和土地利用动态变化驱动因子，主要包括：经济高速发展、人口规模扩张、城市交通发展、政策因素和优越的地理条件及区位优势。 其次，本文构建了约束性元胞自动机和多智能体模型相结合的城市土地利用动态变化模型，使其同时具备“自下而上”的组织结构和“自上而下”的宏观控制作用，体现了土地利用动态变化中的人地相互作用。在约束性元胞自动机层，设置不同情境下的规模约束条件、绝对约束条件、适宜性约束条件，在多智能体层中，基于层次分析法，对政府智能体和居民智能体在不同情景下对天津市土地利用动态变化影响因子的偏好选择进行分析，从而确定多智能体层中各类影响因子的权重。基多准则评估法和模糊理论，分析不同情景下各土地利用类型分布的空间适宜性，并生成各类用地的适宜性图谱。对天津市2005年土地利用进行了模拟分析，并与2005年土地利用真实值对比，kappa为0.8702，模拟结果具有较高的一致性。本模拟方法对天津市未来土地利用动态变化的预测具有较高的可信性，能够为决策者提供一定的参考依据。