目前元胞自动机模型已经成为模拟土地利用覆盖变化的重要方法，传统应用侧重于研究单一用地类型的变化模式，先后出现城市用地扩展模拟，生态用地变化模拟等。研究多目标地类的元胞自动机模型比较少见。本文以2004年、2009年和2013年土地利用数据为基础，利用ArcGIS地理过程建模和Python语言结合实现多目标元胞自动机模型，用于模拟大连市经济开发区2004年-2013年土地利用覆盖变化过程，并对2014年到2024年该区土地利用覆盖变化做出预测。2004年-2013年模拟结果显示：该模型模拟精度具有较高的可信度，能够实现多种地类作为初始输入地类，多种地类作为输出地类的多目标地类模拟。2013年-2024年预测结果显示：研究区内的建设用地增长迅速，主要依靠区内港口工业区和旅游经济区带动发展，主要增长地为董家沟街道和金石滩街道内；农用地总量基本保持稳定，且用地质量不断提高，呈现集中连片的特点，主要农用地位于得胜镇和大李家镇内；自然保留地面积在金石滩街道南端、董家沟街道南端和北部有少量增加，位于马桥子街道和海青街道内的自然保留地保持不变外，其余街道内自然保留地数量呈现不同程度减少。