El borde urbano es un cinturón en expansión activa, que indica procesos de interacción urbano-rural. Estudios anteriores han intentado definir el borde urbano como el área de transición entre áreas urbanas y rurales, pero falta un análisis cuantitativo de los límites de la periferia. Desarrollamos un modelo novedoso, el Modelo de Segmentación Espacial (SSM), para detectar la extensión del borde urbano mediante el cálculo de la proporción de la tierra construida. Dentro del borde urbano, comparamos estadísticamente el número de parches construidos en cada dirección y describimos cuatro patrones de expansión urbana (patrones estables, dispersos, saltarines y de mezcla) indicados por el análisis empírico. Los resultados muestran que este modelo puede detectar de manera confiable el borde urbano y podría revelar las características del crecimiento urbano. Encontramos que los cambios en el territorio espacial son altamente relativos a las infraestructuras de transporte en Harbin. Mientras tanto, la densidad de carreteras en el núcleo urbano es mayor que en el borde urbano. Especialmente para las carreteras de la ciudad, la densidad de carreteras en el núcleo urbano es más de 4 veces mayor que en el borde urbano. El crecimiento del borde urbano está estrechamente relacionado con el desarrollo de las economías sociales, así como con las políticas espaciales y los planes de desarrollo diseñados por los gobiernos. Al igual que las ciudades postindustriales en todo el mundo, Harbin debería tomar medidas para abordar la disminución de la población. Un uso efectivo del suelo y estrategias adecuadas de crecimiento urbano juegan un papel importante en la mitigación de la contracción urbana. Por lo tanto, comprender la dinámica, los patrones de expansión urbana y los factores impulsores en el borde urbano puede ayudarnos a formar una base para el desarrollo urbano futuro.