快速城市化使得区域景观格局发生了巨大的变化，引发一系列生态环境问题，严重威胁着区域的可持续发展。开展城市扩展过程中景观格局演化特征与城市空间扩展模拟预测研究，可为城市规划、环境管理和政府管理部门制定合理的发展规划提供决策支持。　　 本研究以厦门市作为研究对象，以1987-2007年每5年共5个时相的TM/ETM+遥感影像为数据源，运用“3S”技术、城市空间增长SLEUTH模型，并结合分形方法和景观格局指数等方法，系统研究了厦门市景观格局与城市空间扩展演化特征，并在SLEUTH模型参数化的基础上，预测了不同规划方案下集美区未来的城市空间发展格局，并确定了生态环境保护和土地资源节约条件下的城市空间发展格局。本研究所得结论如下：　　 (1)揭示了厦门市半城市化地区空间扩展演化特征，结果表明：20年来厦门近郊建设用地从18.4 km2增加到108.4 km2，远郊则从35.7 km2增加到114.9km2，分别增长为原来5.9和3.2倍；城市空间扩展过程通过不断侵蚀耕地、林地和大规模填海造地完成，其中耕地景观变化最大，城市扩展最高峰(2002-2007年)近郊与远郊被建设用地被“蚕食”的耕地多达19.74 km2和33.11 km2在城市空间不断扩展的过程中，近郊城市形态由不稳定形态逐步向稳定形态(填充增长)演化，但远郊形态格局尚处于以中心城市扩展为主体的时期；填海造地面积及其时空分布与政策因素密切相关，20年来厦门半城市化地区海岸线缩短了14.3％，近郊与远郊海岸分维数分别从1.236和1.267降到1.191和1.262，岸线复杂性明显降低，逐步趋于平直；海湾型城市战略的提出对填海造地影响最为明显，2002-2007年期间填海进程明显加快，近郊与远郊分别填海13.32和9.15 km2，超越了前15年填海总面积。　　 (2)探明了厦门岛城市化过程中的景观格局空间演变特征：20年间快速城市化过程引发了厦门岛巨大的景观变化，受强烈人为活动干扰，1987年以耕地和林地景观为主，1992年之后逐步变成人工景观为主，到2007年人工景观已成为一种占绝对优势地位的景观，景观格局呈现多样性显著降低、异质性逐步减小；厦门岛城市用地面积从39.2 m2增加到94.4 km2，增长为原来的2.4倍；城市扩展的过程主要通过不断侵蚀耕地、水体、林地和填海造地来完成，其中耕地景观变化最大，从1987年33.28 km2，到2007年时已经消失，除城市用地扩展侵占外，部分原因为退耕还林；城市进化过程中，城市扩展行为交替变化，经历了由城市斑块的扩散式增长过程到粘合式集聚增长过程，城市形态由不稳定形态逐步向稳定形态演化；填海造地面积及其时空分布与政策因素密切相关，海岛型城市向海湾型城市战略转变的提出对填海造地影响尤为明显，从2002-2007年，厦门岛填海进程明显加快，其填海面积7.89 km2比前15年填海总面积还要多；20年来海岛岸线复杂性降低，分维数从1987年1.157降到2007年的1.124，海岛形状逐步趋向圆形　　 (3)应用SLEUTH模型对集美区城市空间扩展过程进行模拟与多情景预测，结果表明：集美区2007年5个关键系数(DNA系数)：扩散、繁衍、蔓延、道路引力、坡度阻碍系数分别为25、68、86、24和23；该区城市面积不断增大，城市增长方式以新中心增长和边缘增长为主，城市扩展具有一定的有机性与规划性，除了不断地从原有的城区(集美与杏林)向外扩张外，新城建设速度非常迅猛；未来集美区城市化进程将进入一个加速发展阶段，4种方案中，生态可持续发展方案综合考虑了各种情况，明显抑制了城市扩展，最大程度的保护了土地资源，是该区最优化的城市空间发展格局；SLEUTH模型为城市土地资源可持续利用提供了一种有用的规划工具。　　 (4)建立了基于多特征决策树的城市土地利用遥感自动分类方法：该方法的优点是融合了遥感指数(SAVI、MNDWI、MNDBaI、KT1和KT3)与GIS辅助信息(DEM与坡度)，大大减少人为干预，提高自动分类精度。提出使用DEM与湿度指数联合区分建设用地与滩涂湿地方法；针对建设用地与冬季休耕地易混淆的特点，提出冬春季两期影像的建设用地做差值运算，并借助SAVI指数变化监测，识别错分和漏分的建设用地。厦门1997和2007年城市土地利用信息提取显示：决策树方法总体分类精度分别为87.6％和91.3％，Kappa系数0.84和0.89，建设用地分类精度高达90.2％和93.3％。