城市是人与自然相互作用最强烈的区域,是一个集人口、资源、信息和社会经济高度综合的复杂系统。随着社会经济的发展,城市也得到了前所未有的发展。城市的发展不仅包括城市人口的增加、经济的发展、职能的转变,更直观地表现为城市规模的扩大,即城市扩展。城市扩展是城市研究的重要内容,它反映了城市规模和形态在空间上的变化以及不同城市用地之间的转化,是城市化过程直观体现。通过对城市扩展进行分析研究,可以把握城市发展变化特征和规律,为城市科学发展提供决策依据。城市边缘区是对城市扩展最为敏感的区域,也是城市地理学研究的热点区域,因此城市扩展研究应该首先提取城市边界信息。本研究以甘肃省地理国情监测项目—“兰州市城市历史变迁与扩展动态监测”为依托,以兰州河谷盆地为研究区域,以1961-2015年的长时序、多时相、高分辨的遥感影像、航空影像以及大比例尺地形图资料为数据源,以GIS软件为制图和数据提取分析手段,从不同角度细致地分析城市扩展的时空特征和驱动因素。本文首先对城市扩展研究的历史进行回顾,对研究用到的理论方法和模型进行归纳和综述。其次,依据遥感影像、地形图等资料提取多期城市边界信息,从扩展强度、扩展空间变化、扩展形态和扩展模式以及城市发展的合理性等角度分析了兰州市城市扩展的时空过程和规律。最后,利用兰州市社会经济统计数据,采用逐步回归和灰色关联度方法定量分析兰州城市扩展的社会经济因素,探讨了影响兰州市扩展的驱动机制。通过研究得到的主要结论如下:1.54年来,兰州市城市规模呈现逐渐扩大的趋势,城市面积由51.66km2扩展为142.7km2,增长了近2倍,增长速度为1.69km2/年,年均增长率1.9%。城市扩展具有时间差异性,具体表现为1961-1998年的缓慢平稳增长,到1998-2012年的快速曲折式增长,再到2012年后的飞越式发展。2.兰州城市扩展具有空间差异性,由条件优越的区域向滩地、边远边坡地、近郊坪台地地区扩展的趋势不断加速,城市扩展“溢出”效应明显。兰州市城市扩展最大的区域主要集中在东岗-雁滩片区、三滩片区、安宁区刘家堡以西的工业区、沙井驿、西固陈官营片区和七里河区的彭家坪-东大坪片区。兰州城市扩展最大方向在西、西北方向,其次为东方向;在南、西南向上扩展最小,其次为北方向。城市向盆地外扩展速度呈现指数增长,到2015年82%的河谷盆地已经完全城市化,伸出河谷盆地的建成区已占当年建成区总面积的6.7%。兰州市河谷盆地已无法容纳城市的进一步发展,亟待向外扩寻求发展空间。3.兰州市城市边界形态趋于复杂,城市扩展方式以填充式扩展为主,边缘式扩展为辅,并呈现紧凑式和外延式相互交替的扩展模式。兰州市由研究初期的多中心组团式逐渐发展为以黄河(道路)为轴的单中心带状结构,城市斑块破碎度减小,内部孔隙变小,城市内部联系进一步加强。4.研究初期兰州市城市扩展远远低于人口增加,城市发展缓慢,自2000年以后城市扩展大大高于人口增长,城市用地扩展与人口增长协调性降低。5.兰州市城市扩展的驱动因素主要有政策规划和社会经济因素,社会经济因素中人口、产业结构和交通因素影响最大。地理环境因素是城市扩展的背景因素,一定程度上限制了城市的扩展。在计划经济时期,政策因素居于主导地位,其次为社会经济因素;在市场经济时期,社会经济因素逐渐成为城市扩展主导因素,政府政策开始居于次要地位。