城市扩张是城市发展的必然结果,也是社会经济发展的重要体现。随着经济发展对建设用地的需求,再加上非农业人口的急剧增长正在扩大城市扩张与耕地保护之间的矛盾。乌鲁木齐市作为“一带一路”上重要的核心区之一,在发展的同时,也要保证土地资源科学合理的开发。本文以乌鲁木齐市中心城区为研究对象,基于4期遥感影像数据,利用ArcGIS和ENVI等,通过地理模型、空间叠加和统计分析等技术方法,对城市化背景下乌鲁木齐市中心城区建设用地扩张时间和空间变化特征以及建设用地扩张驱动力因素进行了探究。在研究过程中发现,建设用地扩张对耕地的影响较大,所以对乌鲁木齐市建设用地扩张对耕地带来的影响,以及相应的对策进行了简要的分析。主要结论如下:1、从建设用地面积、速度和强度3个方面进行研究,发现乌鲁木齐市中心城区建设用地在各研究期间内都有不同程度的扩张。经过对研究区进行重心转移分析、象限分析和缓冲区分析,分析出建设用地扩张表现为外部扩张和内部填充的态势,但是外部扩张较明显。利用城市-人口合理性模型,研究出研究区在研究期内扩张不合理。也就是说,在研究区城市化率逐渐提高的同时,建设用地扩张速度并没有减小,相反的扩张速度在研究末期是最大的,说明城市扩张土地集约利用程度,并没有跟上城市化水平。1990~2016年间,乌鲁木齐市中心城区建设用地面积由150.01km~2增加到405.15km~2。其中1990~2010年为中速扩张,2011~2016年为快速扩张。从城市扩张方向上来看,1990~2000年,城市扩张主要集中在正北方向,东南方向也有所扩张,但扩张量较小;2001~2010年,西北方向是扩张的主要方向;2011~2016年,在西北和正西方向尤为显著。总结起来就是表现为以正北方向扩张为主,各个方向为辅式的“摊饼式”的发展格局。从城市扩张合理性来看,城镇扩张速度大于人口增长速度,城市扩张和非农业人口增加不协调。2、通过分析乌鲁木齐市中心城区2016年和1990年建设用地占用耕地情况,探讨乌鲁木齐市城市化背景下耕地保护问题以及相应的对策。2016年乌鲁木齐市中心城区建设用地面积较1990年增加了225.07km~2,是1990年的1.89倍,其中占用耕地面积107.84km~2,占1990年耕地面积的29.16%。在快速发展阶段乌鲁木齐市耕地面临着耕地缺少补充资源,由于资源型缺水问题发现乌鲁木齐存在未利用地开发为耕地的难度大,耕地废弃情况严重,自然灾害多等问题。根据对研究区建设用地时空变化和耕地面积变化情况分析认为,乌鲁木齐市应该(1)减慢城市扩张速度,避免无度开发现象;(2)提高耕地利用率,合理调整耕地布局;(3)科学规划城市,改善耕地环境;(4)加强耕地占补机制,完善耕地管理工作。3、对人口、经济和交通因素等进行量化分析,并对乌鲁木齐市驱动力进行定性分析发现,乌鲁木齐市城市扩张在受人口、经济和交通等因素的同时,也受到了地价、政策、水资源和地形地貌的影响。人口、经济和交通等社会经济因素与城市扩张有一定的关联,并且相关性显著;城市各个区位的地价和城市规划对城市土地利用结构有着重要的推动和引导作用;水资源和地形地貌等自然地理条件在一定程度上制约着城市的科学发展与布局。