在我国,城市边缘区被视为城市作用力交织碰撞的地域空间,也是充满利益冲突的地区。伴随着城市社会空间结构的急剧转型,城市边缘区结构和功能的频繁调整与转换使得人地矛盾及土地利用冲突日益凸显。因此,研究城市边缘区空间识别、空间格局演变特征及其影响因素,对于城市边缘区的人口管理、资源配置及政策制定都具有重要的现实意义。本研究基于城市地理学、景观生态学和城市异速生长等相关理论与方法,以遥感技术与地理信息系统空间分析为主要手段,利用2000年、2010年两期西安市遥感影像数据和社会统计数据,对西安市城市边缘区进行实证研究。分别从物理、景观、人口3个视角出发,选定不透水面盖度与景观絮乱度作为主要判别指标,人口密度作为辅助指标,构建城市边缘区识别指标体系,运用信息熵法和突变检测法,量化并可视化西安市城市边缘区的空间范围。从扩展特征、景观特征、扩张合理性等方面分析了城市边缘区空间演变特征,并就自然、人口、经济、交通、政策等方面综合考察了城市边缘区的空间演变影响因素。研究表明:(1)人口密度、不透水面盖度和景观絮乱度分别反映城市社会活动、物理空间、景观格局的变异性,各指标的数值沿着城乡梯度表现出独特的空间信息,根据指标的城乡空间异质性特征可以识别出城市边缘区的空间范围,且方法更科学,界定结果更精确。城市边缘区空间格局可以使用景观度量、物理度量和人口度量的组合来量化,定量识别出西安市2000年、2010年的城市边缘区地域的范围,结果显示:10年间城市边缘区由220.73平方千米扩展至378.36平方千米,增长比率为71%。西安市呈现出明显的城市核心区、城市边缘区、农村腹地的圈层结构特征。(2)西安市城市边缘区空间演变特征总体上看呈现圈层蔓延式的演化模式。研究期间内西安市城市边缘区扩张要明显快于城市核心区的增长,扩展方向呈现显著的各向异性,在西南、正南方向扩展强度较高。西安城市边缘区的扩张类型以向外扩张占据绝对优势,内部填充占据三分之一,西安城市核心区的外扩则更慢一些。城市边缘区内外边界向外扩展的程度存在明显差异。(3)城市边缘区与景观破碎化峰值在空间上基本吻合,证实了城市边缘区斑块密度高,斑块尺寸小,景观高度破碎化等特点。10年来景观格局最显著的变化发生在城市边缘,景观格局从代表乡村景观的特征向代表城市景观的特征转变。西安市主城区人地关系满足异速生长关系,人均用地随着城市规模的增加而增加,土地资源并未实现集约利用,也在一定程度上反映了西安市在这十年中处于经济高速增长阶段。(4)城市边缘区的形成与演化是不同时间、空间尺度上的自然、人口、经济、交通等多种因素共同作用的结果。西安城市边缘区扩展呈“西南-东北”走向,主要受到当地山水空间格局的影响及西咸新区的一体化建设的牵动;西安市人口增长率高值区主要分布在城市边缘区,人口增长推动了城市边缘区的急剧扩张;西安市“轴线+环形+放射”的城市交通网络对城市边缘区的扩展起到指向性引导作用;城市规划和城市新区的建设有效地推进了城市边缘区的发展,并使其向着更为合理的方向演化。