不透水面是指对水不能快速入渗到地表以下的、人工建设而非自然形成的覆盖类型的总括,是进行城市区域扩张研究,综合分析其环境效应的重要评价因子。江苏省是全国三大都市圈之一“长江三角洲城市群”的重要组成部分,城市扩展状况对研究我国的城市发展有着重要的借鉴意义。本文利用多时相的Landsat不同传感器影像,通过生物物理成分指数(BCI)提取江苏省近三十年来不透水面信息,探讨全省、苏中-苏北-苏南三大区域以及各中心城市不透水面时空变化规律及特征,研究与城市扩展密切相关的地表特征变化规律,进行扩展特征响应和影响因素研究,对了解城市扩展过程、指导城市规划管理具有一定的参考意义。研究主要成果如下：(1)用于提取不透水面的生物物理成分指数(BCI)对于Landsat不同传感器影像都具有较好的适用性,特别是在提取年份跨大、覆盖影像幅数较多的地区,具有良好的适用性和准确的提取结果；在大区域多景影像处理中,对较多景灰度影像进行分割时,推荐使用直方图阈值选取法,避免了模糊范围内大规模的阈值实验,可以迅速精确地获得阈值,极大的提高了效率和精确度。(2)通过对1985、2000、2014年全省不透水面的分析表明,不透水面分布均以主城区为主通过不同方式进行扩展,城市周边或其他县、乡镇也有不透水面分布,但图斑面积较小,发展时间较晚。通过城市扩展指标可知：江苏省城市扩展在2000-2014年间整体强度大于1985-2000年,同时,1985-2000年间苏中发展最快,苏北发展最慢；而2000-2014年间,苏中苏北呈现相反的发展趋势；苏南在这两个期间,在扩展强度较平稳,在扩展速度上处于较高水平。在城市扩展影响因素上,自然因素遏制城市空间布局方式；社会经济因素带来对城市扩展动力；政策因素引导城市发展空间结构。(3)以苏南南京市、苏中南通市、苏北徐州市作为典型城市,分析了与城市扩展密切相关的地表参数如不透水面、植被、建筑、温度等的变化趋势及特征。研究结果表明,各参数在1985-2014年间均发生了巨大的变化,主要表现为不透水面、建筑面积的大幅度增加,植被覆盖的减少,城市热岛范围扩大。相关性分析表明地表温度和不透水面指数、建筑指数呈正相关关系,与植被指数呈负相关关系,验证了城市扩展将会导致城市热岛效应的加剧；不透水面指数BCI和建筑指数NDBI存在较强的正相关关系,两者有着相似的变化规律,都可以用来评价城市扩展。