随着国民经济快速发展,中国城市化进程在数量上和规模上迅速增加,城市空间也不断蔓延增长。城市扩张同时会带来一些问题,利用现有技术提取城市建成区并对其演变特征进行研究和分析,能为城市合理发展布局提供参考意义。遥感技术具有时序性、监测范围广、精度高等特点,能有效提取区域尺度的城市建成区范围。目前研究主要偏向于东部发达城市群、沿海城市带、以及边境城市的城市,对于我国中部省份和城市发展研究相对缺乏。中部崛起战略提出以来,中部各省近年来正处于快速发展阶段,本文以湖南省为研究对象,以DMSP/OLS夜间灯光数据结合统计数据为基础,利用阈值二分法提取湖南省14个地级市多时段建成区信息。并从城市扩张规模特征、结构特征、形态特征三个方面描述湖南省14个城市的扩张特点,利用多种辅助数据对省域内城市发展的主要驱动因素进行了探究。主要研究内容和结论如下:(1)用伪不变目标法对研究区的34期DMSP/OLS数据进行校正,使影像具有可比性。利用阈值二分法结合统计数据对湖南省14个地级市1995、2000、2005、2010、2013年建成区空间范围进行提取。提取结果表明:各城市最大、最小、平均提取误差分别为9%、0.1%、3.14%。提取历年的建成区空间位置与城市实际位置基本吻合,提取成果可用于城市扩张研究。(2)基于DMSP/OLS数据的提取结果对湖南省近20年的城市建成区规模特征、空间特征和形态特征进行分析。城市扩张规模动态变化方面,湖南省各时段城市建成区面积总体呈增长趋势,2013年是1995年的2.32倍。各城市中心迁移距离差异随时间不断减小,2010年基本均衡,中心迁移方向总体呈现先北后南的特征。研究区14个城市建成区扩张均以多方向扩张为主,部分城市扩张有明显的主导方向。结构特征方面,研究区各个城市在1995—2010年间基尼系数相对稳定分布在0.17左右,城市内部结构无明显变化。2010年之后基尼系数出现上升趋势。城市位序规模系数∣q∣值整体分布在0.6-0.8之间,表明中小城市发育相对较好,大城市发展不足,城市聚集效应不明显。形态特征方面,研究区各城市紧凑度总体上呈下降趋势,在不同时间段内变化幅度有所不同;各城市分型维度接近1,城市表现为简单规则形态。(3)利用多种辅助信息对研究区城市发展驱动力进行探究。湖南省城市建成区的扩张主要集中在海拔较低且地势起伏较小的平原地带,其次为丘陵,山地限制了城市建成区扩张。城市经济发展最快的城市大多分布在重要交通线路沿线,且城市发展与道路总里程有很强相关性。同时城市发展扩张与人口、经济发展紧密相关。区域发展战略和城镇发展规划对湖南省城市扩张具有明显的导向性。