二十一世纪以来，我国城市建设得到快速发展，广州市作为华南地区中心城市，随着其经济的高速发展和人口的急剧增加，城市规模迅速扩大，建设用地占用大量林地和耕地，出现高速、低效、无序的土地利用方式，导致城市蔓延现象的发生。本文通过分析广州市城市蔓延时空特征，和预测城市蔓延未来发展变化情况，旨在揭示城市蔓延的发展变化规律，为我国城市的健康发展提供理论支撑。　　城市蔓延的研究，国外始于二十世纪中期，至今已有数十年的历史。研究的重点主要集中在城市蔓延的含义、后果、控制等方面。我国对城市蔓延的研究起步较晚，因受测量技术发展滞后的限制，早期的研究大多数停留在直观判断、定性讨论的层面上。总体来说国内学者对城市蔓延的研究多数是从其表现形式、形成因素和治理策略等方面进行，虽然近年来对城市蔓延空间分布特征的定量研究逐渐增多，但是对城市蔓延未来变化预测方面的研究仍不多见。　　本文在借鉴前人研究的基础上，主要探讨分析有关城市蔓延三个方面的内容:城市蔓延理论与测度方法的梳理整合;对城市蔓延时空变化特征定量表达;以及城市蔓延时空变化特征的规律探索和对城市蔓延未来发展变化进行预测。采用1990年、1994年、2000年、2006年、2009年5期TM遥感影像数据、广州市行政区划数据、1990-2010广东省统计年鉴数据，综合采用土地利用类型转移矩阵、GIS空间分析方法和空间马尔科夫链，对广州市城市蔓延的时空变化特征进行定量表达，探索广州市城市蔓延的时空变化空间分布的发展规律及在地理趋同效应影响下的城市蔓延情况，并以此为依据预测广州市2015年城市蔓延时空特征空间分布情况。　　论文主要结论如下:(1)广州市城市蔓延的高速性以2000年和2006年为分界点，在数量上经历了“分化-回落-平稳”的过程。(2)广州市城市蔓延高速性空间变化规律为:低速蔓延的地区由南至北转移;高速蔓延地区集中在南部;整体上广州市城市蔓延高速性处于中等或者较低水平。(3)研究期内，广州市各地区生态效益变化比较平稳，但总体偏低;老城区的生态效益处于低位，且增长速度缓慢;新开发地区的生态效益波动较大，整体朝着良性方向变化发展。整体而言，广州市城市蔓延生态效益处于低等级水平的地区比较稳定;城市蔓延生态效益为高等级别地区日益增多，广州市城市蔓延在生态效益与城市建设方面呈现良性发展。(4)广州市各区城市蔓延无序性经历了“各地区基本相似-正向无序发展-整体良性变化-各区土地利用剧烈变化”的过程，整体上呈现正向有序发展的趋势。(5)广州市城市蔓延受地理背景的影响发生趋同作用:高速性特征朝低动态度方向趋同;低效性特征朝低较高生态价值水平方向趋同;无序性特征朝有序方向趋同。(6)广州市空间马尔科夫预测结果表明，广州市城市蔓延出现恶化现象。　　本文的主要贡献在于通过实证研究，发现空间马尔科夫链对研究广州市城市蔓延趋同效应与预测广州市城市蔓延未来发展变化情况更适用;并采用空间马尔科夫链对城市蔓延高速性、低效性、无序性未来的空间分布情况做了合理预测。此外论文的不足之处在于:对广州市城市蔓延特征分析未形成一个综合的评价体系，并且由于政策性因素的影响和概率矩阵权重设定的简单化影响了模型的预测精度，后续研究中将力图结合更充分的数据并完善现有研究方法来克服这一问题。