随着社会经济的发展,城市已经成为人类最重要的聚居地,城市空间扩展研究也成为城市规划学、城市地理学、经济学、生态学、管理学等多门学科研究的热点。城市空间扩展过程能够直观的反映城市人口分布、土地利用、经济文化以及产业布局的情况,因此研究分析并模拟这一过程,不仅可以加深对城市化进程和城市扩展本质的理解,更能够从现有的城市状态推断城市未来发展趋势,从而为城市的合理和可持续发展提供决策依据。本文选取哈大齐工业走廊中三个不同类型城市——哈尔滨、大庆、齐齐哈尔主城区为研究区,采用计算机自动分类与人工目视解译相结合的方法对1990年、2000年、2005年、2009年4期Landsat TM/ETM+遥感影像进行分类,获取研究区内的相关空间数据,引入分形算法和缓冲分析,对主城区边界形态变化和空间扩展特征进行分析与对比;为获取城市内部结构和空间分布情况,选取研究区内4期空间分辨率为2.5米的SPOT影像进行城市用地信息提取,从土地利用和景观格局变化着手,量化不同类型城市空间扩展在用地类型、数量和空间分布上的差异,揭示城市扩展本质、探寻城市扩展规律;在此基础上结合统计数据进行相关分析和回归分析,获取影响城市扩展的相关因子,运用城市动态变化模型(Dynamic Urban Evolution Modeling,DUEM)模拟并预测城市未来50年发展变化的趋向。得到结论如下:1.哈尔滨的城市空间扩展过程经历了边缘填充、外延式扩展到相对稳定阶段;大庆市城市空间扩展过程经历内部填充、外延式扩展到边缘填充阶段;齐齐哈尔城市空间扩展过程持续变现为外延式扩展。2.哈尔滨城市空间扩展的方向从东南方向西北方向偏移;大庆市城市空间扩展偏移方向为东北方向;齐齐哈尔城市空间扩展偏东南方向。从三个城市的空间位置,可以看出,三个城市扩展方向形成相邻城市间相互吸引的情况。3.通过相关性分析、逐步回归分析获取主导哈尔滨、大庆、齐齐哈尔城市空间扩展的驱动力,其中人口数、国民生产总值、第一产业比重、人均居住面积是三个城市空间扩展过程中共同的主导因素;第三产业比重和汽车数量为哈尔滨城市空间扩展的次要影响因素;石油产量为大庆市城市空间扩展的次要影响因素;第一产业比重、第二产业比重为齐齐哈尔市城市空间扩展的次要影响因素。4.利用DUEM模型预测城市空间扩展趋势时,显示哈尔滨市城市空间扩展具有显著地交通趋向和政策导向,城市空间沿机场高速公路、国道G102、国道G302、哈阿高速公路向西南方向扩展;大庆市城市空间受到自然因素(水域)影响,沿哈大高速公路向西北和东南方向横向扩展;齐齐哈尔城市空间主要由政策导向和城市各区间空间位置影响,城市以国道G015、省道S302、滨州铁路和平齐铁路为界,进行矩形内部填充式的多向扩展。