伴随着城市空间迅速扩张,一些不容忽视的矛盾和问题浮出水面,如环境污染问题、弃耕抛荒问题、交通拥挤等“大城市病”。探索城市化模式、规划城市化进程能有效地减弱城市化带来的负面效应,对促进城市健康可持续发展具有非常重要的意义。本文以地理信息系统和遥感多学科基本理论为指导,充分运用遥感资料、统计年鉴资料,展开乌鲁木齐市空间扩张特征分析、城市空间扩张模拟及预测研究,以及城市空间扩张驱动因素分析。本文以乌鲁木齐市现行行政区作为研究区域,首先,利用遥感影像制作出土地利用分布图,分析了乌鲁木齐市空间扩张特征;接着,在此基础上,以2015年作为基期,用CA-Markov模型模拟并检验了乌鲁木齐市2018年用地分布情况,并预测了2025年乌鲁木齐市用地分布情况。之后,用2000年至2017年的统计年鉴数据做了乌鲁木齐市城市扩张驱动因素的主成分分析和回归分析。基于以上研究,主要得出以下几点结论:（1）从2010年以来,建设地扩张较快,2010年至2015年期间平均每年扩张16.9平方公里,2015年至2018年期间平均每年扩张27.53平方公里。米东区实际建设面积占该区总面积的比重很小,是除达坂城区和乌鲁木齐县以外土地利用率最小的区。水磨沟区和新市区建设用地比重较大,土地利用率较高,空间扩张潜力较小。尤其是新市区,耕地和城市建设地占据了该区面积的99%以上,因此新市区的空间扩张途径较为单一,即征收耕地。天山区建设用地变化也甚小。（2）由城市空间扩张速度、扩张速率和扩张强度这三个指标的分析可得,乌鲁木齐市从扩张速度角度考虑为高速扩张型,从扩张速率角度和扩张强度角度考虑则为低速扩张型。（3）利用2010年至2015年土地利用面积概率转移矩阵等参数,以2015年为基期的CA-Markov模型模拟出了2018年土地利用分布状况。模型的精度检验表明该模型可靠性较高。除水体外其,他类型土地利用模拟相对误差都小于10.14%。用该模型预测所得2025年乌鲁木齐市耕地面积为977.92平方公里,林地面积为445.66平方公里,草地面积为6773.65平方公里,水体面积为507.13平方公里,建设用地面积为1827.85平方公里,其中城市建设用地增加最大的一部分是甘泉堡工业园附近和达坂城区柴窝堡湖及盐湖两岸。主城区南部扩张速度较为缓慢,北部的建设用地随时间增长变得越来越多,西部地区基本扩张到与昌吉市城区接轨的部分越来越大,基本符合乌鲁木齐市2011-2020年乌鲁木齐城市规划实行“南控、北扩、先西延、后东进”的控制原则。（4）主成分分析只提取了第一主成分,其贡献率达到95.610%,且第一主成分与人口、经济、交通、能耗、市政建设都息息相关。在这些驱动因素中,乌鲁木齐市城市空间扩张在短期内受人口、经济、交通和市政建设的影响都比较大,受科研因素的影响相对较小。基于以上结论,建议乌鲁木齐市在维持发展所需的城市建设用地、保障城市经济增长的同时,要保护自然环境、节约水资源。合理控制开发速度,做好老城区改造,发掘周边区县旅游资源,做好市政建设和交通建设。另外,还要抓科研,抓创新,让科技进步带动经济发展,从而促进城市发展。