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本文利用DMSP/OLS夜间灯光影像数据提取西北城镇空间用地信息,并分析其1992-2013年间的城镇用地时空格局变化情况。城镇化发展是目前对土地利用研究的关键内容之一,对经济社会发展和生态环境保护发展都有着重要的影响力。随着城镇化的进程在不断推进,如何平衡城镇发展与生态环境保护的问题愈加突出。利用遥感影像数据提取城镇用地信息、分析城镇拓张方向、速度和强度等,为研究城镇化进程与城镇规划有重要的参考意义。DMSP/OLS夜间灯光影像数据能够有效的观察到城镇内部的灯光以及小城镇、车辆等低强度的灯光,是研究城镇时空格局的有效数据。但是由于数据的空间分辨率较大,研究的尺度大多是国家或者经济发达的省、城市。本文以西北为研究区,使用DMSP/OLS夜间灯光影像数据,优化夜间灯光影像数据的校正方法,利用邻域分析法提取城镇用地信息,分三个尺度研究西北城镇时空格局的变化情况。论文的主要内容和结论包括:(1)由于DMSP/OLS夜间灯光影像数据由不同卫星探测,且同一年份拥有两组数据,造成多年数据间不存在可比性、同年数据有差异等问题,本文在传统校正方法的基础上,优化了不变目标法对DMSP/OLS进行校正。使不同年份的数据具有可对比性,同时保留了城镇拓张发展的特征。(2)依托“地形起伏研究”的思想,利用邻域分析法提取西北的城镇用地信息,其提取结果和Landsat 8高分辨率影像提取结果相对比,城镇形态类似,且提取面积相对误差基本小于10%。与传统经验阈值法相比提取精度良好,且方法方便快捷,不受人为因素影响。(3)在利用邻域分析法提取1992-2013年的城镇用地信息后,分析了西北这些年间的城镇用地格局变化情况。从西北尺度来看,城镇用地面积增长以指数型快速增长,从不同省(自治区)来看其拓张速度强度均有不同;从四个典型城镇群的尺度来看,城镇群的发展依托单个或多个中心城镇,按照辐射廊道带带动周边城镇发展,从而组成典型城镇群。本文利用优化校正方法得到的DMSP/OLS夜间灯光影像数据提取西北城镇空间用地信息,为今后其他方面的研究提供了新的思路。证明了邻域分析法在提取城镇空间用地上的精度,分析了西北不同尺度下的城镇时空格局变化情况,为今后西北城镇化发展与“一带一路”政策的实施提供依据,具有较大的研究意义与价值。