近年来随着经济的发展，中国乃至全世界的城市化程度都越来越高。城市化与全球变化正成为21世纪科学界、政治界以及社会公众关注的焦点问题。哈尔滨市作为黑龙江省的省会和中国东北北部经济、政治、文化中心和交通枢纽，近年来城市化程度明显增高，因此本研究选取哈尔滨市城乡结合部和中心城区两个典型区域，分析城乡结合部和中心城区城市不透水面的时空变化特征。以期为哈尔滨市城市规划、经济发展等相关政策提供理论依据。本研究主要内容包括：　　⑴在城市不透水面提取时对线性光谱混合分解方法进行改进提出了基于影像分割的线性光谱混合分解（S-LSMA）方法。在分割的基础上选择端元，不仅考虑到不同地物光谱的差异性还充分的考虑到了相同地物光谱的空间差异性，可以弥补以往只考虑光谱信息来进行不透水面提取的不足，使不透水面的估算精度提高。这种改进的方法证明了空间信息对城市不透水面提取精度的提高起到一定的作用。　　⑵1984～2010年间哈尔滨市不透水表面盖度变化有一定的区别。1984年哈尔滨市的不透水面主要集中在城市的中心区，虽然面积不大，但是高盖度的不透水面很多。1993年不透水面的面积有所扩大，从面积上看不透水面的面积要比1984年大，但是与1984年相比高盖度的不透水面不集中。与1993年相比2002年不透水面面积增加的不多，但是从范围上来看向四周扩散很大，在松花江北部已经有不透水面的分布。2010年的不透水面很明显扩展到了松花江北部，而且高盖度的不透水面分布很多。　　⑶通过不同年份和不同缓冲区细致的分析哈尔滨市中心城区的不透水面变化情况。1984年、1993年、2002年和2010年哈尔滨市中心城区的不透水面的面积在前3个缓冲区面积相差不多；2002年不透水面的面积在第4到第8缓冲区内都要高于1984年和1993年；2010年在第3到第8缓冲区内都要高于其他年份，尤其是第4、第5、第6缓冲区明显高于其他年份，说明哈尔滨市中心城区的扩张是以“摊大饼”式，不断向四周扩散。哈尔滨市中心城区城市不透水面的面积在各个象限之间存在很大的差异。　　⑷经过计算1984年、1993年、2002年、2010年哈尔滨市城乡结合部不透水面所占比例分别为3.9％、6.6%、9.0%、16.52%。1984年-1993年主要是低密度不透水面周围的建筑增多使中密度不透水面不断增多。1993年-2002年则是中密度的不透水面附近的不透水面增多，进而使这个时间段内高密度不透水面不断增多。2002年-2010年，中密度不透水面周围的建筑增多使高密度不透水面不断增多，同时由于城市的扩展，又有很多新的建筑，使原来的空地上建起建筑，所以低密度的不透水面也不断的增加。通过景观指数分析得出哈尔滨市城乡结合部不透水面斑块数目越来越多，形状也比较离散。　　⑸1984年13个乡镇的土地利用程度指数为215～296、1993年为221～299、2002年为254～302、2010年为222～391。处于松北区的松北镇和处于呼兰区的呼兰街道的土地利用程度比较低，处于道里区的榆树镇，处于南岗区的王岗镇的土地利用程度一直都很高。整体来看土地利用程度是不断的增加的，尤其是成高子镇增加的非常明显。但是整体趋势来看，1984年、1993年、2002年、2010年的各个镇的土地利用综合指数的趋势大体上是一致的，整体表现为南部和东南部的土地利用程度要比北部和西部高一些。　　⑹选取坡度、坡向、DEM、距河流距离、距高速公路距离、距铁路距离、距主要路距离和距1984年城区距离等8种因子，利用增强回归树的方法对哈尔滨市城乡结合部和中心城区的不透水面增加的影响因素进行了对比研究。研究结果显示：哈尔滨市城乡结合部城市不透水面的扩展为沿主要对外交通线成轴线和带状扩展模式。公路、铁路、主要路、河流等交通要素能有效的带动周边地区的发展，使城乡结合部沿着道路和河流的方向扩展。中心城区的扩展主要为边缘型增长，距城市边缘越近的地方越容易发展为城市。但是总体来说邻域因子对中心城区和城乡结合部扩张的影响都很大。