改革开放以来,城镇建设范围迅速扩张,社会经济发展水平显著提升,但城镇建设用地的飞跃式扩张及粗放式发展带来生态环境恶化和优质耕地被占用等土地利用效率低下、土地资源供需失衡问题。人地矛盾加剧,严重威胁着国家粮食生产安全及生态安全,与可持续发展理念相悖。城镇开发边界划定作为国土空间规划的重要任务之一,为国土空间规划服务,能够实现在规划时期内发挥引导和城镇发展的作用,达到控制城镇无序蔓延,边界内集约高效发展和保护农业安全及生态安全的目的。在国土空间规划五级三类体系构建工作全面开展的背景下,合理将城镇发展需求与保障农业安全、生态安全相结合,客观全面的模拟出未来城镇空间扩张的时空动态变化,划定合理的城镇开发边界是亟待解决的问题。论文尝试以盘龙区为例对生态安全及农业安全下城镇开发边界的划定进行研究。本研究首先基于地理信息图谱、城镇建设扩张强度及景观格局变化,梳理分析了盘龙区土地利用现状及城镇建设用地扩张状况,对盘龙区土地利用现状及城镇空间扩张机制进行摸底;在此基础上结合国内外相关研究,构建生态安全与农业安全约束下城镇开发边界划定方法。生态安全与农业安全约束下城镇开发边界划定主要解决:驱动因子遴选;生态安全与农业安全限制城镇无序蔓延空间的集成;城镇扩张模拟及边界划定的问题。据此,论文结合文献资料及前人成果初步选取驱动因子并利用随机森林对其进行遴选,作为城镇建设用地扩张的驱动因素;研究区内生态安全空间及农业安全空间的评价利用InVEST模型、土地生态敏感性评价体系、农业空间适宜性评价进行分析,利用空间分析协调生态安全与农业安全空间,用来限制城镇空间的无序扩张;采用马尔科夫链模型对盘龙区2050年城镇空间进行模拟,基于集成后的约束空间,利用FLUS-UGB模型划定城镇开发边界,结合盘龙区内相关规划对开发边界进行校正。研究中将农业安全与生态安全同时作为约束城镇扩张的条件,充分考虑了粮食安全与生态安全的重要性,选取随机森林遴选驱动因子、利用FLUS-UGB进行城镇空间扩张及边界合理划定。基准情景下,利用FLUS模型模拟划定2050年盘龙区城镇空间面积为174.71km2,模拟总体精度达到0.97,Kappa系数为0.80,在保障生态安全与农业安全的前提下,模拟2050年城镇空间面积为126.33km2,模拟总体精度为0.98,Kappa系数为0.86,模拟精度较高,通过UGB模型对城镇开发边界进行提取,最终划定边界内的面积为122.51km2。研究结论如下:（1）随机森林在遴选驱动因子时精度较高,是一种有效的驱动因子遴选工具,驱动因子合集更好的反映了研究区域内经济社会发展状况,驱动未来城镇空间扩张;（2）生态安全、农业安全作为控制城镇扩张的条件,有助于保障生态用地提供的生态服务功能和农业生产安全,防止城镇开发边界不合理划定造成城镇空间无序扩张对生态及农业用地盲目侵占造成破坏;（3）借助FLUS-UGB模型基于生态安全与农业安全约束情景对城镇扩张空间进行模拟,模拟精度较高,符合盘龙区城镇扩张规律,为盘龙区未来城镇发展提供参考。在基准情景下,城镇空间呈现摊大饼式的增长,在生态安全与农业安全情景下,城镇空间呈现有规律的“放射性”扩张,划定城镇空间的面积为122.51km2。