土地利用作为人类有目的、有意识的社会活动，是人类社会与自然相互影响和相互作用共同促进、不断进化的产物。随着人类活动影响范围和深度的逐步加大，人口、资源与环境矛盾日益突出。当前，中国正面临人口增长、资源短缺、生态环境恶化等诸多问题，由此引发的土地利用问题备受关注。同时土地利用变化的多成因性及其问题结构的复杂性，决定了开展土地利用综合研究的必要与价值。 目前，土地利用/覆被变化(Land Use and Land Cover Change，LUCC)已成为全球变化研究的前沿和热点课题之一。研究内容主要包括土地利用结构动态变化监测、分析和模拟等，而对土地利用空间变化研究较少。研究尺度多侧重于全球大区域或国家尺度的研究，而针对较小区域的研究不多。研究方法多为定性分析，定量分析上多使用单一建模方法对土地利用系统进行模拟和分析。针对以上问题，本研究以浙江省桐庐县桐君街道为研究区，基于GIS空间技术，先定量分析土地利用变化情况，再利用系统动力学模型(SD)进行土地利用需求预测，进一步应用元胞自动机模型(CA)模拟未来土地利用格局。 GIS支持的土地利用变化定量分析。在对研究区1996年和2004年两个时期的土地利用数量和结构分析的基础上，通过土地利用动态变化程度量测模型对研究区土地资源数量变化进行分析，总体上把握研究区土地利用时空结构演变趋势和特点。 利用SD模型进行土地利用需求预测。在土地利用变化定量分析的基础上，从研究区土地利用系统内部微观结构出发，分析研究土地—社会—经济系统结构、功能和行为的内在联系，构造土地利用需求系统动力学模型，预测分析研究区至2020年各类土地利用的规模。 应用CA模拟土地利用格局演变。土地利用的空间变化是土地利用变化的最大特征。为实现对研究区土地利用空间变化的模拟，构建元胞自动机模型，并设定模型的元胞状态和空间、元胞邻居选择规则、元胞状态转移规则，分析元胞遗传属性、邻居欲望、自然属性、人类干扰等对状态转移的影响，同时使用土地利用需求预测的土地利用规模结果来确定模型的演化周期，实现地理元胞自动机模型对研究区的土地利用格局演变的模拟。 研究结果表明：1997-2004年，随着经济社会的不断发展，研究区土地利用受人类活动影响显著。未来的桐君街道城区范围将沿着富春江向两端扩张，尤以富春江东岸的新城区扩展迅速，工矿用地主要是在现有开发区建设的基础依据规划继续发展。中心城区周围的耕地逐渐被建设用地占用，补充的耕地主要通过零散农居点的整理来获得。耕地受到建设用地扩张的影响，需求和供给之间的差距进一步加大。 论文在综合系统动力学模型与元胞自动机模型对乡级行政区的土地利用格局模拟和利用CA模型模拟人类干扰影响下的土地利用变化上有所创新，其综合考虑了系统的宏观用地总量需求和微观土地供给，并克服了元胞自动机模型因素层单一的缺点，提高了模型的可靠性。