矿业城市是我国重要的能源资源战略保障基地,是国民经济持续健康发展的重要支撑。随着矿产资源的过度开发和城市布局的无序扩张,由此带来了土地破坏和耕地侵蚀问题,这严重影响了区域环境质量、粮食安全、生态安全和社会安全。开展矿业城市格局时空演变驱动机制及趋势预测研究,能够揭示矿业城市发展过程中的空间格局演变规律,进而为矿业城市发展提供决策支持,是有力保障矿业城市可持续发展的有效途径。本文以典型矿业城市-黑龙江省鸡西市为研究区,结合定性与定量分析手段,采用“演变规律分析→模拟分析与模型改进→模型验证→趋势预测”流程,具体工作包括:（1）利用鸡西市2005、2010和2015年的土地利用数据综合分析了鸡西市城市格局的时空分布特征和演变特征,在此基础上,从地形因素、矿产资源分布、经济发展与人口、交通道路、政策规划方面对矿业城市扩张驱动力进行了分析。（2）采用城市扩张CBR模型对鸡西市2015年城市格局进行模拟,通过对模拟结果的检验,提出改进的UGSCBR（Urban Growth Simulation Case Based Reasoning）模型,改进包括两方面:（1）针对传统CBR模型在模拟过程中仅检索出单一的案例作为推理依据的问题,本文提出将案例按照其演变结果进行分类,再对每种案例检索出多个最相似案例的综合检索策略;（2）考虑到矿业城市住房空置率不断增加,本文基于夜间灯光数据,首次制作并引入能够反映矿业城市人为因素的住房空置区指标,以控制城市空间格局模拟过程中存在的不合理扩张现象。（3）利用UGSCBR模型再次模拟鸡西市2015年城市格局,检验、分析模拟结果并对模型进行优化。采用CA模型模拟鸡西市2015年城市格局,并与UGSCBR模型进行对比。（4）利用鸡西市城市扩张UGSCBR模型模拟2020-2035年城市扩张格局,并对城市未来格局的时空演变规律进行分析。本文主要研究结论包括:（1）2005-2015年间,鸡西市城市格局分布多集中于平坦地区,城市扩张以占用低地势区的耕地为主。受到煤炭资源枯竭及生态环境破坏的问题,城市扩张规模逐渐放缓,尽管城市整体格局松散,但研究期间呈现出在空间上聚集发展的趋势,且这一趋势更加明显地呈现在中心城区。（2）地形因素、矿产资源分布、经济发展、交通网络及政策规划是影响矿业城市格局演变的主要驱动力。其中,矿产资源分布作为矿业城市的特殊驱动因素,对城市用地的空间发展起到了即吸引,又排斥的作用。“一核多心、点轴发展”的空间布局规划确立了鸡西市中心城区组团式城市结构的发展战略;而鸡西市作为煤粮复合区,基本农田集中区成为最重要的鸡西市城市用地扩张限制因素。（3）采用改进的UGSCBR模型模拟鸡西市2015年城市格局,结果显示,当检索数量参数x=10时,模拟效果最好,总精度为97.02%,kappa为85.51%,Fo M值为0.1700,与城市扩张CBR模型相比模拟精度提升了57.8%。通过与CA模拟结果的对比,发现UGSCBR模型能够更好地在本研究中模拟出城市扩张趋势,模型的构建更加简单且易于理解。（4）在现有的发展趋势下,鸡西市2020-2035年城市用地面积将继续增加,但扩张规模将持续下降;城市扩张的趋势表现为从各城区中心向外扩张,中心城区将进一步聚集,使得城市格局的紧凑度逐渐提高。