La expansión urbana está influenciada por factores sociales, económicos, naturales y relacionados con políticas que son complejos y variables. Dadas sus interacciones no lineales, modelar con precisión estos procesos de expansión urbana representa un desafío. Mientras que la mayoría de los estudios tratan a la ciudad como una entidad independiente, priorizando los factores urbanos internos, la expansión del suelo urbano está influenciada por interacciones entre ciudades y el entorno ecológico. Este estudio propone un nuevo enfoque que acopla el modelo de campo gravitacional, las restricciones ecológicas y el modelo de Simulación de Uso Futuro del Suelo (FLUS), considerando de manera integral el impacto de la interacción entre ciudades y el entorno ecológico. El experimento en la provincia de Henan en China evaluó los efectos de factores como variables espaciales básicas (pendiente y distancia al centro de la ciudad), el campo gravitacional urbano y las restricciones ecológicas sobre la expansión urbana a través del modelo de detector geográfico basado en parámetros óptimos (OPGD). La viabilidad del método fue confirmada por este estudio de caso, que muestra que mejora la precisión de simulación de la escala de aglomeración urbana, particularmente para las ciudades centrales. Identificamos el campo gravitacional urbano y las restricciones ecológicas como dos factores importantes que afectan la expansión de las aglomeraciones urbanas. Las áreas con campos espaciales urbanos más fuertes son más propensas a atraer recursos vecinos y promover la expansión urbana, mientras que los factores ecológicos restringen el comportamiento de expansión de las ciudades bajo la condición de necesidades de protección de recursos ecológicos y ambientales, y ambos trabajan juntos para influir en el comportamiento de expansión de los clústeres urbanos. Por lo tanto, postulamos que las interacciones entre ciudades y las restricciones ecológicas son consideraciones importantes para la planificación espacial futura de las aglomeraciones urbanas y para coordinar el desarrollo armonioso de la urbanización y la conservación ecológica.