中国作为世界上最大的发展中国家,自改革开放以来经历了规模最大、速度最快的城镇化历程。为了满足集聚在城市中人口的生产生活需要,城市扩张过程中将不可避免地对生态环境造成影响。公园是城市功能的重要组成部分,能够提供休闲游憩功能,在促进经济可持续发展和增强城市宜居性方面发挥重要作用。然而目前许多城市中公园的数量与质量难以满足居民需求。随着未来城市进一步扩张,城镇居民对于公园的需求进一步增大,亟需进行新公园的选址建设,进而缓解供需之间的矛盾。目前关于城市扩张模拟的研究多是基于单一机器学习算法与元胞自动机相结合,缺乏多种模型之间的对比。同时公园选址研究仅关注当前城市内部的供需关系,较少考虑未来城市发展对于公园的潜在需求。为了使绿地空间与快速发展的城市相配套,保障居民对于公园的需求,选择地处长三角区域的常州市四个区级行政单元(新北区、钟楼区、天宁区和武进区)作为研究区。在未来很长一段时间内常州市城镇建设和经济发展仍将维持较快的水平,因此研究具有一定的代表性和借鉴意义。论文基于多源时空数据,使用多种GIS空间分析手段、多种机器学习算法和元胞自动机,模拟未来城镇用地空间格局并构建城市公园选址模型,进而给出公园选址规划的决策建议。主要研究内容和结论概括如下:(1)城市公园用地变迁与布局分析。首先基于历史资料对研究区1985年、2000年和2015年城市公园的用地布局变迁进行了分析。其次使用核密度分析、蜂窝密度分析以及缓冲区分析等空间分析方法,对公园空间布局和服务范围进行分析。最后基于现有公园的分布情况,通过公园核密度、距公园距离和人口密度三个因子综合计算现状需求强度。结果显示,研究区中心城区公园数量一直在不断增加,公园密集区域主要分布在中心城区,密度由中心向外逐渐减小,呈现出较为明显的“圆环状”分布。依据“15分钟生活圈”理念设置1km和3km半径的公园服务范围,半径为1km的缓冲区服务覆盖率为29.07%,半径为3km的缓冲区服务覆盖率79.39%。总体上来看,常州市公园的3km服务范围较为全面,能够较好地满足居民的需求,但在新北区北部、武进区南部等地区公园仍难以满足现状需求。(2)土地生态适宜性约束下的未来城镇用地扩张模拟。基于研究区土地利用时空演变过程,分析城镇用地时空演变特征。综合自然地理条件、人类活动影响和生态限制因素三方面条件,得到研究区土地生态适宜性评价结果。将多种机器学习算法与元胞自动机相结合,加入土地生态适宜性作为发展约束条件,综合构建常州市未来城镇用地扩张模型,生成2030年城镇用地增长的重点区域。结果表明,研究区土地利用类型在空间和数量上发生了巨大改变,大量农用地转变为建设用地。研究区土地生态适宜性总体较好,新北区中部、武进区南部的土地生态适宜性较高。预计2030年研究区城镇用地总规模约538.47km~2,较2015年增加147.94km~2。城镇用地新增区域主要分布在新北区东北部、中心城区周围以及武进区南部各乡镇中心周围,总体来看研究区未来城镇发展潜力较大。(3)未来城市公园选址研究。基于现状需求强度、土地生态适宜性和未来需求强度,构建空间均衡的城市公园选址模型。通过公园建设适宜性评价和构建贪心算法模型确定公园建设的具体位置。通过边际效益分析,给出未来城市公园建设的规划决策建议。结果表明公园建设适宜区域占20.47%,适宜区域主要分布在新北区北部,中心城区现状城镇用地周边,武进区南部。结合累积直方图和折线图结果,新建公园数量为7和14时是变化幅度较大的“突变点”。建议政府在进行未来城市公园建设时,选择新建7个公园作为第一阶段的规划目标,公园总体服务覆盖率达到85%。进行第二阶段的规划时,建设后续7个公园,累计建成14个公园后,总体服务覆盖率可达95%。待未来城市进一步扩张,经济实力和居民休闲游憩需求进一步提升后,再考虑新建公园的选址规划。研究基于现状需求强度、土地生态适宜性评价与未来需求强度,构建空间均衡城市公园选址决策模型,充实完善了城市公园选址的技术方法。同时为未来城市公园空间选址提供对策和措施,有效提高研究区公园服务覆盖范围,进而提高居民游憩舒适度,增强常州市宜居度。