长期以来,城市空间扩张刺激了世界范围内土地利用结构的巨大变化。这些变化又加剧了大规模且不受控制的增长,对社会可持续发展构成了严重的挑战。但是,在许多发展中国家,尤其是非洲,在相对较长的时期内,缺乏对不同城市空间扩张之间的详细比较研究,而且大多限于单个和大型城市。另外,现有有关城市化的基本思想主要是基于在大城市开展的一些研究。因此,本论文的主要目的是基于多时相卫星遥感数据和地理空间分析方法,对多个不同规模的埃塞俄比亚城市进行分析,研究和比较其城市化趋势、城市景观格局的动态变化以及对自然环境的影响。具体而言,本研究对埃塞俄比亚三个主要城市（亚的斯亚贝巴,阿达玛和霍瓦萨）的城市发展程度和空间格局进行了全面的比较分析;研究了扩散和融合理论在这些城市演变中的适用性;探究了小城市的城市扩张影响及其对芬芬妮周围的奥罗米亚特区六个城镇的景观结构的影响;还分析了城市绿地的空间格局对地表温度的影响。在数据和方法上,本文采用从1987年到2019年的Landsat影像来生成土地覆盖和地表温度数据,采用综合框架,景观指标,城市增长类型,梯度模型和建筑密度分析来表征和比较城市景观结构、城市扩张模式、过程和整体增长状况,另外还采用空间分析指数与不同尺度的统计方法。结果表明,所研究的城市均经历了城市化区域的加速增长,但初始城市化规模较大的城市有着较低的扩张率。每个城市的主要扩张过程和扩张方向的差异与自然特征、城市总体规划和政策有关,同时扩张的不规律性和分散性也在增加,本研究提供了城市不受控制增长的有力证据。而有关景观生态学的分析表明,所有城镇的城市景观高度分散,自然土地覆被大量损失,农业植被斑驳而错综复杂,这都表明总体规划缺乏严格的执行。时空分析的结果表明,亚的斯亚贝巴和阿达玛的城市化过程是一致的,而哈瓦萨市则偏离了基于扩散和融合理论的预期。此外,本文研究表明,具有聚集的、规则的和简单的形状并且覆盖到整个城市景观的绿地斑块比破碎的和复杂的形状模式能更有效地降低地表温度,这说明除了单纯增加城市绿地的数量外,优化绿地的空间结构可能是减轻城市热岛效应的有效措施。与此同时,不同的绿地空间大小对温度和绿地模式之间的关系有重大影响。另外,当采用不同的统计方法时,绿地配置指标和地表温度之间的关系可能会发生根本性的变化。最后进一步强调了在计算绿地空间配置对城市热特征的影响时控制绿地比例的重要性。总之,本研究表明埃塞俄比亚经济强劲增长的大城市无法有效控制城市增长的分散性。此外,小城市的自然和人口足迹有限,对国民经济集聚的贡献相对较小;但是,就其生态和环境影响而言,它们可以产生显著而重要的影响。因此,该研究提出了监测城市空间格局动态并保护城市中农业与环境的相关政策建议。本研究中提出的方法可以帮助确定重点城市区域,实现生态环境改良,城市内部空间优化以及农林系统恢复。