随着社会经济的发展,城市化以及城镇化进程加快,同时伴随着产业结构的升级,农村居民点作为乡村居民生产生活的重要载体,其空间布局也在持续发生变化。农村居民点空间布局不仅体现了人类经济活动在一定地域上的空间组织形式和相互关系,而且决定了农村土地利用系统的功能结构与综合效益。随着现代工业化的发展,农村居民点以及其他土地资源的合理规划成为乡村振兴的重要部分。科学优化农村居民点的空间布局,增强农村居民点空间布局演变模拟的实用性与科学性将更有利于实现土地资源的有效配置,从而提高农村居民生产生活水平,缓解城乡用地冲突的压力,推动城乡经济的共同发展。本文以宜兴市的三个不同城镇作为研究区域。选择土地利用演变数据,DEM高程数据、社会经济数据,结合GIS空间分析技术和人工智能方法进行农村居民点空间布局的演变研究。本文首先通过GIS空间分析工具提取三个城镇的土地利用现状图,通过景观格局指数从空间规模,分布以及形态特征方面分析三个城镇农村居民点空间布局的异同,然后分别分析三个城镇各土地利用类型的土地利用变化状态,并从三个方面分析土地利用变化的影响因素,通过灰色关联分析探究影响因素对空间格局的关联度。在此基础上结合元胞自动机共选取13个模型参数,并构建农村居民点空间布局演变模型,在模型校正和验证的基础上,分别预测三个城镇2023年土地利用的空间格局,为三个城镇未来土地利用方式提供理论参考。主要的研究结论如下:(1)通过景观格局指数分析发现,不同城镇乡村聚落的空间规模、分布及形态存在明显的地域分异;通过灰色关联分析得出,不同城镇农村居民点影响因素与农村居民点关联度不同,但总体上也存在一定的相同点。(2)本文在对三个城镇空间布局影响因素分析的基础上,通过GIS空间分析工具对影响因素进行矢量化,并综合人工神经网络模型处理非线性关系的能力以及CA能够模拟复杂地理过程的能力,构建ANN-CA模型,通过不断的参数调试,分别对三个城镇2016年土地利用数据进行模拟。三个城镇的Kappa系数分别为4750.8515,0.8236,0.8847,模型具有较好的效果。(3)利用训练好的模型分别对三个城镇2023年土地利用数据进行预测,研究结果表明官林镇农村居民点逐渐向中心集聚,应注重农村居民点的集约化,有效提高土地资源利用效率;徐舍镇农村居民点逐渐减少,应加强城镇中心区域的建设,实现农业现代化;太华镇整体变化较小,应加大交通道路的建设,大力发展第三产业。