改革开放以来,城市化进程逐步增速,城市建设用地的快速扩展被视为是城市化最明显的特征之一。但纵观中国城市增长规划史,相关城市建设用地空间扩展研究时间较短,理论还正在完善,并且建设用地扩展方式多以“增量型边缘式”模式为主。这种模式的建设用地扩展,通常是以城市周边的生态用地和农用耕地为牺牲条件,会对生态环境造成不可逆转的伤害。生态环境作为城市内人类社会活动的基础,生态环境质量的下降,不仅会降低城市的宜居程度,还有可能会对人类的生命健康造成威胁。所以,清晰的认识现阶段城市建设用地空间扩展模式及其带来的生态环境效应至关重要。本文以石家庄市区和北部相邻的重点发展县(正定县)为研究区,分别选取1979年、1988年、1998年、2009年和2019年内夏季(5月份-8月份)清晰无云的Landsat影像为研究数据,以可持续发展理论、系统理论、人地关系理论和生态经济学理论为支撑,基于ENVI 5.3和Arc GIS 10.5统计分析平台,运用单窗算法和生态系统服务价值估算模型以及RS和GIS空间分析方法,对以下两个研究内容进行深入研究与探讨:(1)对石家庄市建设用地进行斑块识别与提取,表征石家庄市建设用地规模及面积,进而选取相关指数模型对石家庄市建设用地空间扩展进行时空变化定量分析和生态用地转移分析;(2)分析四十年间石家庄市建设用地扩展过程中的热效应变化和生态系统服务价值时空变化,并对石家庄市建设用地扩展与生态环境效应的关联性进行详细剖析。本文主要研究结论如下:(1)1979-2019年间石家庄市建设用地面积扩展明显,石家庄市中心城区建设用地面积逐年扩大,并逐步向周边地区连接。观其扩展规模的各向异性,发现四十年间石家庄市建设用地向东部扩展明显,但各方向上扩展动态度的各向异性并不明显。十六个扩展方向上,贡献率最大的是东部地区;(2)从建设用地与生态用地的转入关系来看,建设用地的主要转入来源是耕地。从转出关系来看,耕地面积逐渐下降,其减少的面积75%以上均流向建设用地;(3)1988-2019年间石家庄市热效应范围呈现“先下降后上升”的趋势。相对而言,四十年间石家庄市生态系统服务价值平稳下降。石家庄市建设用地扩展与生态环境效应关联性分析结果表明,建设用地扩展强度指数变化趋势线与热效应变化趋势线成正比,与生态系统服务价值变化趋势线成反比。