过去几十年间,由于城市人口的快速增长,全球土地利用/土地覆盖（LULC）也发生了巨大变化。相比与其他地区,亚洲、非洲城市人口增加更多、增长速度更快,特别是非洲,虽然目前城市化水平最低,但城市化速度最快。这种快速的城市化也造成了许多环境、社会、经济方面的问题,城市的可持续发展正日益成为城市研究、环境科学、工程技术等学科中广泛讨论的话题,其对减轻城市化的负面影响具有重要的意义。2015年,联合国提出了17项可持续发展目标,其中第11项就是要建设更加包容、安全、具有韧性和可持续性的城市。对城市增长和土地利用动态变化的有效监测有助于实现可持续发展的目标。但当前已有的研究主要集中在亚洲、欧洲和美洲,广大研究人员（尤其是中国的研究人员）对非洲的城市化和土地利用变化关注很少。在过去,研究数据的缺乏是造成这一现象的重要原因,数据的稀缺性为量化分析城市化进程和实现城市可持续发展造成了巨大障碍,然而随着卫星遥感数据和地理信息系统（GIS）的普及与使用,研究人员对非洲开展相关研究成为了可能。在这种背景下,本研究旨在利用多时空卫星遥感数据和GIS技术来监测非洲的城市化和土地利用动态变化,研究的重点是非洲人口最多的国家尼日利亚。与需要实地调查的传统方法相比,对卫星遥感数据的充分利用为尼日利亚的LULC监测提供了一种更快、更有效、更可靠的方法。利用Landsat卫星图像来生成四个尼日利亚主要城市在不同时期的土地利用数据,利用地理空间技术分析土地利用类型转变与城市增长,并对未来的土地利用变化进行预测,以便提出制定适当的规划管理政策来应对由于城市基础设施不足和LULC数据不足所造成的潜在的自然灾害风险。此外,本研究还使用了包括归一化差异植被指数（NDVI）和归一化差异累积指数（NDBI）在内的土地光谱指数,进一步研究了城市化和土地利用变化动态对城市气候的影响。为了监测和绘制LULC的变化情况,本研究利用监督分类方法中的最大似然算法（MLA）来生成四个研究区域的土地利用/土地覆盖栅格数据。使用Arc GIS10.7.1软件将土地利用重分类为四个主要类别,并使用来自混淆矩阵的指数验证数据的准确性。结果表明,土地利用分类效果良好且可靠,总体准确率在80%以上,Kappa系数高于0.75。然后利用IDRISI-Terr Set地理空间软件的土地变化建模器（LCM）模块、分类后比较（PCC）方法进一步对LULC数据进行分析。结果表明,四个研究区域的不同时期土地利用/土地覆盖模式发生了重大转变,且这种转变可能伴随着巨大的收益或损失。这些发现明确了研究区域土地利用变化的历史趋势,并为未来土地利用模拟和可持续发展规划提供了科学依据。本研究还采用了年均增长率指标分析了尼日利亚自1960年独立后由于城市人口快速增长所导致的建成区扩张情况。以尼日利亚最大城市拉各斯为例,从1990年到2020年,城市建成区从约496平方公里增长到约1256平方公里,年平均扩张25.33平方公里。在城市扩张的同时,城市基础设施却没能同步发展,包括道路、排水系统、垃圾废物收集和处理设施等等,无法为不断增长的城市人口提供服务。除了基础设施不足以外,由于过去无法获得拉各斯城市地区的土地利用/土地覆盖预测数据,也导致了难以对其进行合适的物质形态空间规划,这些都是造成拉各斯反复发生洪水的重要诱因。本研究进一步采用了集成的CA-Markov模型对城市增长和未来土地利用变化进行预测,该模型结合了CA模型和Markov模型的彼此优势。模型使用Kappa系数进行验证,以确定它们准确识别空间位置的能力,在校准模型后又基于转移概率矩阵来预测研究区域未来土地利用的变化动态。预测结果表明,尼日利亚城市将在未来30年继续扩张,植被覆盖率将持续下降,裸地和水体也会持续减少。这些发现将有助于对城市增长进行规划和管理。本研究进一步利用陆地表面温度（LST）和土地光谱指数,包括归一化植被指数（NDVI）和归一化差异累积指数（NDBI）,以确定LULC变化对城市气候的影响,并采用线性回归手段来分析不同变量之间的关系。结果表明LST与NDVI呈负相关,LST与NDBI呈正相关,即植被覆盖率低和城市发展程度高的地区地表温度更高,证明了地表温度作为城市气候的重要组成部分,受土地利用变化的影响很大。研究提出可以通过城市的可持续发展来优化土地利用并减轻城市热岛的不利影响,并为后续研究人员和政策制定者提供了有力的支撑,总的来说,本研究尝试从全球角度考察城市化,但由于时间限制,仅分析了单一国家范围内的土地利用的动态变化。但本研究的发现也为广大研究人员（尤其是中国的研究人员）提供了尼日利亚,这一非洲最多人口国家城市化和土地利用变化的分析观察与关键科学数据。与此同时,未来的研究还可以从社会经济发展、政府政策以及其他自然或人为因素方面展开,进一步研究尼日利亚城市土地利用的特征变化。