城镇空间的扩张和伴生的土地利用类型转变不仅导致空间开发失控和区域竞争无序,而且还引发一系列热岛效应、环境污染等生态安全问题。城市群逐渐成为促进我国区域协调发展的关键地域空间形式。西部大开发与“一带一路”等战略的实施为兰西城市群的经济增长、产业转型以及城镇化的推进提供了良好的机遇。但兰西城市群处在国家重要的生态屏障和防沙地带,因此,如何实现“在发展中保护,在保护中发展”是亟需解决的问题。基于此,论文在总结城镇空间扩张相关理论、梳理国内外研究进展的基础上,利用1985-201 5年的土地利用数据、地理空间数据和社会经济数据,借助ArcGIS、Dyna-CLUE、SPSS等软件平台,首先运用ArcGIS空间分析与统计、土地城镇化率、扩张强度指数以及空间关联模型等方法分析了兰西城市群1995-2015年城镇建设用地扩张的时空特征;然后,结合研究区自然环境、地理区位和社会经济特点综合分析城镇用地变化的驱动因素,并根据特定的原则选取具有代表性的驱动因子运用Auto-logistic模型进行回归分析。最后,基于CLUE-S和Markov模型原理设置3种不同的情景,对兰西城市群2025和2035年的城镇用地空间布局进行了预测和模拟,并针对每种情景下城镇用地扩张过程中可能存在或出现的问题提出了解决对策及管制建议。论文主要结论如下:(1)兰西城市群城2005-2015年的镇建设用地增长面积和土地城镇化水平总体高于1995-2005年,城镇空间扩张以沿河流延伸的条带状模式为主。城镇扩张强度的增长速度地级城市>县级城市>省会城市,地级市和县城逐渐成为兰西城市群空间扩展的活跃区;2005-2015年城镇用地出现分散扩张的势头,但向心集聚的扩展模式依然是城镇空间扩展的主流,并呈现出以兰州、西宁为主要增长极的“核心—外围”空间格局;“兰州—白银—定西”间的连片地带,是整个研究区城镇空间扩展的热点区域。(2)兰西城市群城镇用地发生率与自然环境、交通条件、地理区位条件以及社会经济发展都相关;引入空间自相关权重的Auto-logistic回归模型对兰西城市群城土地利用驱动力的解释能力较强,可用来估算城镇用地的概率分布;社会经济因素对城镇建设用地的扩展起到越来越显著的推动作用。(3)Kappa系数检验表明CLUE-S模型能较好地满足兰西城市群未来建设用地格局模拟的需求;情景模拟显示,增长情景与基准情景之下,兰西城市群的城镇建设用地格局分散、无序,土地利用效率低,对生态和资源破坏较大。生态与资源保护情景能够尊重城市自然生态系统和合理环境承载力、防止城市无序蔓延,更适宜作为未来兰西城市群城镇建设用地优化配置的引导方向,但需注重调节城镇用地规模的满足与生态功能用地保护之间的矛盾,促进社会经济全面、可持续发展。