土地利用是人类活动在地表上最直接的反映,土地覆被变化是长期以来土地利用变化的结果,已经对人类的生产生活产生了深远而直接的影响。因此,实时进行土地利用覆被变化的监测,对认识土地利用覆被变化的特点、规律、过程,对土地利用方式进行合理调整、及时保护土地后备资源,促进人类社会经济与生态环境协调发展有重大意义。本文以渝北区和龙泉驿区为研究区域,以1988年、2002年、2010年和2014年四期遥感影像为基础,借助遥感解译软件进行影像校正、影像配准、影像裁剪以及影像增强等预处理工作。根据影像的实际可解译能力和研究区土地利用/覆被特征,将研究区土地利用/覆被分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地6类。借助监督分类和非监督分类相结合,获取研究区四期的土地利用/覆被类型图,以此为基础,提取研究区四期土地利用覆被变化数据。利用土地利用变化幅度、转移矩阵、动态度、利用程度和综合指数等模型,对研究区1988~2014年的土地利用覆被时空变化进行比较分析。结合解译分析结果,借助NDBI法提取研究区城市建成区信息,从城市建成区扩展速度、强度、紧凑度、分形维数和弹性系数等方面比较分析了27年间研究区建成区扩张特点。最后根据研究区实际,建立城市建成区扩张合理性评价指标体系,对建成区扩张的合理性进行了评价。研究结果如下:(1)研究区土地利用/覆被变化明显:从数量上来看,渝北区耕地面积累计减少12114.37公顷,占比由42.13%下降到33.82%;林地面积共增加9064.57公顷,占比由29.45%上升至35.68%;建设用地27年间累计增加3906.61公顷,占比由20.32%上升至23%。龙泉驿区27年间耕地面积共减少8508.26公顷,占比由42.08%下降到26.76%;林地面积共增加3302.78公顷,占比由33.78%上升至39.72%;建设用地增加了5528.92公顷,占比由16.39%上升至26.34%。从利用结构来看,四个时段两区土地利用结构信息熵均呈现先上升后降低的趋势,1988~2010年信息熵逐渐上升,说明随着人类活动作用于土地利用的力度加大,城市化进程的快速推进,土地利用系统越来越紊乱;2010~2014年,信息熵减小,说明近年来随着土地利用规划合理性程度的逐步提高,城市发展更加科学合理,土地利用系统趋于稳定。从利用程度来看,研究区四个时段测算值均在270以上且相差较小,说明整体上来看研究区的土地利用强度处于较高水平。(2)研究区城市建成区扩张显著:从扩张数量来看,1988~2014年,渝北区城市建成区面积共计增加了17755.55 hm2,年均扩张速度为657.61hm2/a;龙泉驿区城市建成区增加了10085.47hm2,年均扩张速度为373.541hm2/a。渝北区、龙泉驿区建成区扩张强度指数分别为为4.51、6.72,均处于高速扩张状态。从扩张形态来看,两地建成区紧凑度指数均呈现先上升后下降的趋势,表明研究区的城市建成区形态发展从疏散到集中再到相对疏散的变化过程。渝北区分形维数先上升后下降,表明城市建成区扩张逐渐由外部扩张转为内部和边缘填充,龙泉驿区分形维数持续上升,表明由于地处平原地区,城市建成区以外部扩张为主。整个研究期内,渝北区建成区扩张弹性系数为1.21,城市建成区扩张与人口增长较为协调,但仍高于合理值。龙泉驿区扩张弹性系数为1.1,龙泉驿区的城市建成区扩张和人口增长之间协调性较好。(3)研究区城市建成区扩张合理性程度不断提高:在全面、针对、可行性原则的指导下建立包括经济、社会、环境和生态效益四个方面的城市建成区合理性评价指标体系,共计选取19个指标因子进行体系构建。结果表明,渝北区经济效益逐年上涨,由1988年的0.0408增长至2014年0.3971;社会效益由0.0296上升至0.2645;环境效益由0.0131增长0.131;空间结构效益呈下降趋势,由0.1142下降至0.0755;建成区扩张合理度由0.1977提高至0.8680,指数增大了3.4倍。总体分析,城市建成区的扩张符合用地需要,扩张合理性增强。龙泉驿区城市建成区扩张的经济效益由0.0774增长至2014年0.4002,增长效益明显;社会效益小幅上升,由0.0564上升至0.1772;环境效益由0.0117增长至0.1172;空间结构效益呈先上升后下降趋势,由0.1142上升至0.1325,再下降到0.0747;扩张合理程度由0.2252提高到0.7693,指数增大了2.4倍,四个时期建成区扩张增速较为均衡。两个区域的经济、社会、环境效益均上升,空间结构效益均下降,合理性综合指数均提高。分指标来看,渝北区经济效益低于龙泉驿区,社会、环境效益均高于龙泉驿区,空间结构效益和龙泉驿区在近年来大致相同,渝北区合理性综合指数高于龙泉驿区,说明其城市建成区扩张合理程度更高。(4)研究区城市建成区扩张模式对比:由于地理环境、社会经济、交通发展、产业结构等方面的差异,导致研究区城市建成区扩张表现为不同的模式。渝北区地形地貌起伏较大、生态系统较为脆弱,可利用的土地后备资源较少,因而以江北机场为中心,利用航运吸引资金、技术、劳动力以及信息等生产要素,打造以空港物流为主的国际商务业、现代物流业、宾馆会展业、生态宜居产业以及时尚旅游业等产业链,形成了城市“临空发展模式”。渝北区发展该模式的优势在于龙头产业明显,产业定位明确,指向性较强,集约节约的土地利用方式能够缓解经济增长和土地资源有限供给之间的矛盾。龙泉驿区处于平原到丘陵的过渡地带,建设用地可利用的土地资源较丰富,平坦开阔的地形条件,土地资源充足,城市发展过程中,产业发展的选择性较大,聚集了汽车整车和关键零部件、工程机械项目,建立了以传统汽车产业、新能源汽车产业、新材料产业等为主导,电子元器件、机械、医药制造以及食品加工为辅的产业结构,形成了城市“均衡发展模式”。龙泉驿区发展该模式的优势在于综合型,多样化的产业模式,不仅能促进产业发展集群化,延伸产业链,更能够做强做大优势产业集群,通过优化产业发展环境,建设一流经开区。通过发展汽车制造、关键零部件生产、旅游业、会展业和房地产业等,能够促进三次产业的协调综合发展,推动了区内经济结构的优化,加快现代产业的发展。