随着经济发展和人口增长,我国城市规模进一步扩大,城市化发展步入了新阶段。城市扩张带来的土地利用低效、交通拥挤、耕地被侵占等问题日益突出。因此,在新的城市化形势下,构建城市模型,模拟分析城市扩张,对规划城市布局,规避过去城市扩张中存在的问题有重要意义。通过对已有城市模型的对比分析,城市动态模拟需要解决两个主要问题:一是从过去的城市扩张中挖掘出用地转换信息;二是将时间因素注入到扩张模拟中。针对上面的问题,本文构建了约束型ID3-CA模型,具体内容如下:(1)在数据处理阶段,针对距离驱动因子的常规数据处理方式存在的缺陷,本文设计了一种新的数据处理方式,突出了发生用地转换的元胞的区位特征。(2)基于对ID3算法信息增益为0情况的总结,本文对ID3算法实现进行改进,提升了算法实现的容错性,为ID3算法与元胞自动机的结合提供了技术支持。(3)向ID3-CA模型中引入约束型CA模型的约束,防止城市扩张的任意蔓延;在模型实现中借鉴动态邻域思想,以每次迭代更新邻域的方式,实现城市动态模拟,实现时间要素的注入。结果表明:动态模拟建设用地类精度比静态模拟约高10%。(4)对比传统Logistic-CA模型,约束型ID3-CA模型的建设用地类模拟精度比该模型约高16%。此外,本文利用约束型ID3-CA模型分析了重要交通线对过去城市扩张的影响,并对研究区域2020年建设用地分布进行了预测。