城市绿色空间是城市可持续发展的重要组成部分,分析城市绿色空间的时空特征对于理解、评估城市化的生态后果以及提高我们的生活质量至关重要,同时,可以为决策提供基本信息。随着城市人口不断集中和社会经济高速发展,土地利用发生变化,耕地、草地、林地不断转变为建设用地,直接影响城市的绿色空间以及景观格局。因此,研究主城区绿色空间时空演变与景观格局对城市生态环境至关重要,也是对城市可持续发展做出适当决策的科学支撑。本研究基于西安市主城区1994-2018年的Landsat影像数据,采用不同分类法提取城市绿色空间信息并进行精度对比,选取精度高的分类结果分别对研究区城市绿色空间的时空演变规律及其景观格局变化进行分析。研究结果表明:(1)以1994-2018年不同时期中等空间分辨率的Landsat影像为主要数据源,结合高分辨率的Google地图、陕西省土地利用现状图,采用最大似然分类法、支持向量机分类法、随机森林分类法提取西安市主城区的绿色空间信息,并对数据的总体分类精度进行对比分析。结果表明,采用随机森林分类法提取绿色空间信息的分类效果较好,为绿色空间的时空格局演变提供数据基础。(2)基于随机森林分类法提取的绿色空间信息,统计1994-2018年西安市主城区绿色空间及其组成结构的面积、比例,定量分析和评估研究区绿色空间的时空格局演变规律,并利用动态变化度研究城市绿色空间的动态变化速度。总体上,1994-2018年遥感影像的绿色空间比例分别为62.59%、67.80%、49.78%、46.28%、42.94%,西安市主城区绿色空间总面积整体呈现显著下降的趋势,减少了19.65%。城市绿地面积在研究期内的减少最为显著,减少了85.06km~2,面积所占比例减少了10.18%;24年间耕地面积整体趋势为递减,至2018年减少了72.35km~2,耕地面积总量由31.89%下降到23.23%,缩减了8.66%;水体面积整体上减少了6.72km~2,至2018年,水体面积占研究区面积的1.35%,减少了0.8%。研究区绿色空间的减少主要是分布在未央区、灞桥区、雁塔区,而新城区、莲湖区、碑林区则呈不同程度的增长。城市绿地、耕地与水体面积主要转移为建设用地,综合动态变化度为1.13%,其单一动态度存在差异化,下降幅度分别为1.49%、1.13%、1.56%,水体和城市绿地的变化速度相近。(3)绿色空间景观水平特征分析结果为:1994-2018年绿色空间斑块总面积指数减少了163.74km~2,斑块数量、斑块密度及形状类指数整体上增加,景观蔓延度指数、平均斑块面积、同类斑块邻接比分别下降了1.59%、1.06km~2、2.17%,说明研究区内的绿色空间聚集程度下降,斑块较为破碎、分散;景观多样性指数和景观均匀性指数均呈轻微减少的变化趋势,表明1994-2018年研究区各斑块类型的面积分布较不均匀,所占比例差异较大,主要原因是城市扩张导致研究区耕地与城市绿地面积减少,建设用地面积增加。景观类型水平特征分析结果表明:城市化进程的加快所带来的直接结果是城市绿地和水体景观的形状指数均减少,而耕地景观的形状指数则增加,说明耕地景观更多的受到人为因素的影响,不规则程度高。1994-2018年耕地、城市绿地及水体的斑块面积分别从1994年的265.41km~2、237.38km~2、17.94km~2急剧下降到2018年的193.35km~2、152.39km~2、11.24km~2,分别减少了72.06km~2、84.99km~2、6.7km~2;耕地、城市绿地的斑块数量、最近邻体距离指数和斑块密度均迅速增加,而水体则呈下降趋势;耕地、城市绿地和水体的斑块所占景观面积比例以及最大斑块指数均表现为不同程度的下降;耕地与城市绿地的聚集度指数、同类斑块邻接比以及平均斑块面积均下降,而水体的聚集度指数、同类斑块邻接比、平均斑块面积则增加,表明研究区城市绿地和耕地的分布离散、破碎程度高,是城市扩张和开发的主要土地利用类型,相对来说水体的连通性则较好。