城市是人类聚落体系中最重要的类型,是人类社会发展的集中体现,也是现代社会经济发展的重要背景。工业革命后,世界城市化进程大大加速,人类生活图景发生了根本的改变。我国在改革开放后,城市化进程显著加速,在经历快速城市化过程中,一方面实现了城市经济的迅速发展,城市空间的不断扩张,但人们在享受高品质城市生活的同时,城市内部各种冲突与矛盾逐渐显现,人口密集,交通拥堵,资源浪费等问题突出,这些问题不仅限制了城市当下的发展,也不利于城市可持续发展。因此揭示城市扩展的客观规律,分析其时空特征、空间分异现象,为实现合理控制城市土地利用规模与方式,协调人口、土地、资源与经济发展之间的关系具有重要的现实意义。本文以2004年—2016年12年5期的QuickBird遥感影像为数据源,从总体原则与具体细则两个层面建立遥感影像解译标准,提取西安市城市扩展范围信息,通过数理模型与GIS空间分析手段等方法,从扩展速度与强度、紧凑度、中心坐标转移、扩展模式等角度分析西安12年中城市扩展的时间过程特征和空间过程,并从城市的形式扩展空间分异与城市功能扩展空间分异两个视角探讨西安市在扩展过程中的空间分异现象,最后结合西安城市规划文本和统计资料,在分析城市扩展的动力机制的基础上,分别分析引起城市形式扩展空间分异与城市功能扩展空间分异的原因,为城市规划与管理提供参考。通过本文研究,主要结论如下:(1)扩展的时间过程:从2004年—2016年,西安城市始终保持着扩展速度大于10km2/年,扩展强度高于4%的高速大面积扩展阶段,且扩张强度与速度都呈“驼峰”状,扩展强度与速度在2007—2010时段内达到最高值,但分析其扩展强度与速度的变化规律,可以预测西安未来扩展模式将由高速大面积向快速大面积扩展类型转变;(2)扩展的空间过程:扩展中心坐标转移:纵观2004至2016年西安市中心点偏移轨迹,平均年偏移直线距离为285米,但从偏移方向上看,中心点有逐渐向西南偏移的趋势。扩展的紧凑度:12年中,西安城市形状不规则,扩展形态属于非紧凑型,城市空间形态日趋复杂。并且预计未来一段时间内,西安城市形状依然不规则,紧凑度依旧不高,并且城市形状有向越来越不规则发展的趋势。扩展模式:西安城市空间扩展模式复杂,表现出多种扩展模式共同作用的特征。四种模式中,外延式与沿交通线扩展为主要扩展模式,而在城市建设的不同时期,其余扩展模式作用分别不同:在城市建设初期,以跳跃式为主要扩展模式,而在城市发展逐步稳定并进行城市更新与内部改造过程中,以填充式为主。(3)城市形式扩展的空间分异:2004—2016年,西安城市形式扩展产生空间分异,其中扩展强度最大的城市西南方向,其次为正南与正北方向;(4)城市功能扩展的空间分异:2004—2016年,西安城市功能扩展产生空间分异,表现出功能扩展强度总体不高,城市南比北高,西比东高的总体特征,出现连片的高强度区域与低强度区域,且二者间隔分布,形成西安城市功能扩展的空间分异格局。(5)城市扩展及分异动力机制:西安城市扩展的主要受到了自然因素,交通因素,人口因素,经济因素,开发区因素,大学城因素以及城中村改造,文化古迹等的因素的影响。而其中,城市规划与开发区因素是造成城市形式扩展空间分异的主要原因,而造成城市功能扩展空间分异的原因中,扩展时间、经济与开发区因素是或然因素,城市规划及功能分区,人口与交通以及大学城建设是必然因素。