随着城市化发展进程的加快,在大城市周围地区,城市和乡村界线己经变得越来越模糊,由于各地盲目追求快速地推进乡村城市化,促使城市边缘区发展的同时,也带来了许多问题。以北京市北郊地区为例进行城市边缘区土地利用变化和时空结构演化分析,这既是科学问题,也对丰富城市边缘区理论有着重要意义,北郊是以北京北部山区山脊线与山前平原地区为主要区域提取的,研究区选取综合了自然因素和行政因素。本文基于2004、2009、2014年3期的遥感数据,运用景观分析法、统计分析法、GIS空间分析法对时空结构演化展开研究。用转移矩阵、等扇形法、环形系统法来分析土地利用变化;用扩张强度和扩张速度来分析北京北郊建设用地扩张特点;用移动窗口和空间分析进行破碎化研究;提取景观指数,反应景观格局变化,主要得出以下结论:1、建设用地显著增加,建设用地主要转出成林地,建设用地主要由耕地转入;林地面积先增加后减少,总体增加,说明山区推行退耕还林效果明显;水域面积减少;未利用用地和园地增加。在环形系统分析中,林地的圈层分析随距离变化呈现一定的规律性,三期形态相近;耕地面积呈现类似抛物线的变化;建设用地面积不断增大,分布的峰值在16-17km处,并且其峰值呈现外移趋势。用等扇形分析土地利用变化发现,耕地面积减少,除了在正北方向上由于园地的转化有耕地增加,其他方向耕地面积都在减少;建设用地在东东南、东南、南东南三个方向增加均大于10km2;林地面积在东东南、东南、南西南三个方向增加明显。2、建设用地的扩张方向存在各向异性,与政府政策和地形有关;扩张速度不同阶段差异很大,先快后慢,北郊东部地区扩张明显大于西部地区;扩张强度不同时期不同方向扩张强度差异明显,但整个十年扩张强度差异不大,扩张分布均匀。3、破碎化与地形有关,北京北郊破碎度比较高的区域集中在平原城区,西部和北部山区破碎度较低;10年间破碎度指数趋于分布均匀和减小分布,平原地区破碎化有增加也有减少。破碎度变化受人类干扰影响。4、从景观个体单元来看,斑块数量稳步增加和平均斑块面积的持续减少,说明北郊开发模式为小斑块、不连续、破碎化;从景观组分空间构成来看,景观形状指数的增加、分离度的增加和聚合度的减少反映景观分布特征趋向复杂;从景观多样性来看,Shaannon’ s多样性和均匀度两个指数都先减小后增大,景观分配先趋向不均匀的,然后又变得均匀。