本发明公开了一种面向土地利用变化的多层次矢量元胞自动机建模方法，该方法包括构建多层次结构的矢量元胞单元体系，建立矢量元胞单元层次间的传递机制，以及确定多层次矢量元胞转换规则和矢量元胞单元的转换类型。以不规则的行政区划和地块作为元胞的多尺度空间单元，通过建立具有显著的多层次嵌套特征的矢量元胞单元体系，将多个层次的空间传导效应作用于不同层次的矢量元胞之上，构建了一种适合于传导作用机制的多层次矢量元胞自动机。采用本发明矢量元胞自动机模型实现城市土地利用变化的分析与模拟，为城市土地资源管理和可持续发展提供科学的决策依据，实现对用地转换模型的全过程、全方位的联动控制。