绿洲型城市是干旱区人类生产、生活的集聚中心和区域内重要的经济增长极,但由于其地理条件和生态环境的独特性和脆弱性,其环境容量非常有限,城市空间发展受生态环境的约束。研究绿洲型城市空间形态的演变,对于实现干旱地区绿洲型城市土地合理利用和经济可持续发展都具有重要的理论和现实意义。库尔勒是新疆典型的绿洲城市、是丝绸之路的重镇、是“一带一路”经济要道上的重要节点。目前,城市空间扩展方向不明、城市粗放蔓延发展、生态环境破坏等问题是库尔勒城市发展面临的重要挑战。本文依照“特征—机制—预测—管治”的研究思路,基于1986、1993、2000、2010和2017年5个时期的Landsat遥感影像,运用城市形态学、空间句法、元胞自动机等方法分析库尔勒城市外部和内部空间形态演变特征,深入剖析城市空间演变的动因机制,采用Sleuth模型进行城市空间扩展模拟及自然发展、规划引导、生态保护、紧凑城市发展预案的预测,以及针对目前库尔勒城市空间发展情况提出城市空间形态优化支撑策略及发展建议。结果显示:(1)库尔勒内外部城市形态演变具有同步发展的规律,外部和内部维度均凸显出城市形态呈“一心两翼”的点状多片结构→“一主一次两翼”的双中心多组团结构→“一主二次多组团”的带状结构→“两带七组团”的扇形结构演变趋势。(2)库尔勒城市空间形态演变受自然因素、经济因素、交通因素和政策因素影响综合作用。其中,自然环境为城市生长提供良好条件,同时又约束城市扩展;道路交通是城市发展的保障,牵引产业经济发展,强化空间结构;社会经济是城市发展的支撑,吸引大量投资,促进基础设施完善;政策规划是城市发展的向导,把控城市发展方向,引导和完善用地和功能布局。(3)通过Sleuth模型对库尔勒城市进行多情景预测,发现库尔勒未来发展应以规划引导预案为主,注重发展紧凑型城市、生态保护。(4)针对库尔勒城市空间发展中面临的用地利用低效、生态环境被破坏等问题,需严守城市生态红线、实施国土空间规划管制,优化城市空间布局、提高城市用地利用水平,打造交通“大骨架”、提升中心城市区域辐射以及鼓励生态城市建设、打造宜居宜游生态城市等策略,为科学调控库尔勒城市发展提供建议。