当前,随着城镇化、工业化进程的快速发展,城市边缘区土地利用空间格局与生态环境间的矛盾愈演愈烈。它不仅改变城市原有土地利用景观、空间组织及其基础设施建设,加快城市水平和垂直空间的扩展。同时,也给以城市带来一系列的生态环境问题。因此,为充分探寻城市社会经济发展与区域景观空间上的演变规律、动态扩展,继而避免其快速扩长所引起严重的生态环境问题,合理规划其土地利用资源,预测未来景观动态变化尤为重要。甘井子区是大连市主城区之一,位于大连市城乡结合部,行政区形状呈马蹄形。近些年,随着大连市经济的快速发展,人口总量不断增加,城市空间不断向周围扩展。由于甘井子区在空间上与城市市中心相邻,土地类型间存在着剧烈变化,因此分析和模拟其土地利用景观空间格局特征对于合理规划城市空间具有重要的现实意义和价值。鉴于此,本文以甘井子区为例,以2000~2015年四期土地利用及其他多元数据为基础,分析其16年间土地利用景观格局动态变化;采用空间聚类分析方法(K-Means算法)实现其地理空间格局分区;构建分区复合元胞自动机模型(MLP-ANN-Markov)获取各分区土地利用变化转移潜力,继而实现其景观格局的演变模拟。主要结论如下:(1)甘井子区城市用地类型主要以耕地、建设用地、林地及园地为主。16年间,土地利用变化显著,整体呈现出“三增四减”的特征。其中,建设用地、林地、其他农用地的面积增加,分别增加了32.84%、10.68%、482.35%;耕地、水域、园地、自然保留地的面积减少,分别减少了61.37%、34.09%、57.46%、6.55%,城市空间呈水平方向扩张的特征。城市景观斑块数量、斑块密度、最大斑块、景观形状指数在时间序列上呈逐渐增加的趋势;平均斑块面积、分离度、香农多样性、聚集度呈减少态势。(2)采用空间聚类分析方法将研究区进行地理空间分区,各分区土地利用变化受其驱动因子的影响程度不一,各土地类型转移潜力在空间上存在着较大差异。通过对影响各分区土地利用变化的主要驱动因子进行整合,形成各分区土地利用转移潜力空间分布。其中,分区1和分区3景观空间特征主要表现为园地向耕地和建设用地转移;分区2主要表现为各用地类型向建设用地和耕地转移;分区4主要表现为建设用地向林地转移、林地和园地向建设用地转移。(3)采用TerrSet 18.0中的LCM模块,构建分区复合元胞自动机模型(MLP-ANN-Markov)实现其土地利用空间格局的有效模拟,经验证最终模拟效果的整体Kappa系数为0.8857,具有良好的模拟精度,能够较好的预测城市未来土地利用类型空间动态演变。