城市化是区域建设用地演化的主导过程。当前,中国正处于向城市社会快速转变的过程之中,本世纪前50年,将是中国城市化高速发展的阶段。在城市化过程中将遇到许多复杂的经济和社会问题,因此迫切需要对城市增长和城市建设用地演化的规律进行研究。　　 准确把握城市扩张过程中空间形态的变化规律对城市规划水平的提高具有显著的现实意义,尤其对中国这样一个处在快速城市化阶段的发展中国家更是如此。城市发展具有“自下而上”的自组织特征,这与元胞自动机(CellularAutomata,CA)的“自下而上”自组织演变特性是相符合的。因此,以CA为基础建立城市模型是一条值得探索之路。　　 本文以复杂系统理论为研究背景,以地理空间系统为研究对象,以元胞自动机为建模方法,通过对元胞自动机的详细了解和分析,对南京市主城区的城市建设用地变化进行模拟和分析。并结合其实际数据与模拟信息,分析了南京市主城区城市建设用地形成的驱动力因素,对南京市主城区城市动态发展的特征进行了初步探讨,以此来对其未来城市的规划与发展做出决策支持。文章共分为六个部分。　　 第一部分绪论,简要介绍了问题提出的背景,国内外研究的现状,研究的目的和意义以及研究的主要内容和方法。　　 第二部分城市扩展的理论基础和研究进展。介绍了城市系统演化的动力机制,城市扩展的主要模式,研究理论和研究进展,为后文城市扩展现象的模拟和研究做充分的理论敷设。　　 第三部分CA模型的原理及实现。阐述元胞自动机的概念、组成、特征和应用,以及元胞自动机在地理学应用中的优势和不足。　　 第四部分GeoCA-Urban模型结构及模型实施。介结 GeoCA-Urban模型所需数据,模型结构以及具体的实际运用方法。　　 第五部分案例分析。以南京市主城区区为研究区域,对研究区内两个时段的城市建设用地变化进行模拟,井对模拟结果进行深入的分析。　　 第六部分是对本文的总结和展望。