城市作为人类活动、经济社会发展的核心地区，是自然、经济、社会复合的巨系统。在快速城市化背景下，城市用地规模迅速扩展，大量侵占近郊的农用地，并由此引发出城市边缘土地利用率低，缺乏有效管理和控制等问题。因此，寻找城市扩展边界，认识城市扩展过程，分析总结城市用地演进特征、模式，认知城市扩展驱动力，对于了解城市发展的历史文脉，科学编制规划，合理推进城市化进程，统筹发展空间，引导基础设施布局，降低生态负担等都有着重要的现实意义。与此同时，遥感、地学信息图谱、空间统计学以及地理信息科学的发展和应用，为认识、分析和解决地学问题提供了有力的支撑，也为快速获得城市扩展信息，分析城市扩展的时空过程和驱动机制提供了高效而有力的手段。 鉴于以上研究背景，研究在探讨城市扩展信息图谱的构成的基础上，以南京市为研究区，以多时相遥感影像为数据源，利用GIS空间分析、空间统计分析方法提取了南京市城市扩展信息图谱，分析了城市扩展的时序演进过程、空间差异特征和驱动力的关联影响。研究的主要内容和结论包括： (1)城市扩展信息图谱的构成。城市扩展信息图谱是地学信息图谱理论和方法在城市扩展研究中的拓展和细化。通过对地学信息图谱方法论的剖析，在分析城市用地扩展的研究内容、研究重点和研究方法的基础上，提出城市扩展信息图谱的构成：城市扩展时间演进图谱和城市扩展空间特征图谱，其研究内容分别针对城市扩展的时序变化过程和空间分异特征。其中，时间演进图谱包括城市外部形态特征图谱和城市内部用地格局图谱，空间特征图谱包括局部分异图谱和细部差异图谱。 (2)城市扩展时间演进图谱的提取与时序特征。遥感信息提取技术是获取城市扩展动态信息的一个重要手段。传统的遥感影像信息提取主要基于地物的光谱响应特征，本研究中，将遥感影像中地物的空间自相关特征G统计值与地物的光谱特征相结合，构建特征空间进行分类，提取城市用地信息。在此基础上，利用断裂点分析法探寻城市扩展的模糊边界。通过多年信息叠加提取生成城市用地扩展时间演进图谱，分析城市用地扩展的时间演进特征。对图谱的分析发现，南京城市扩展的时间演进具有明显的阶段性特征，城市用地的扩展速度逐渐加快，强度逐渐增大，城市重心向东北方向偏移，城市外部形态复杂化后趋向平稳，并且逐渐趋向于狭长。 (3)城市扩展空间特征图谱与空间分异特征。城市用地的扩展不但表现出时间序列上的整体演变特征，同时还表现出空间上的差异。研究分别就辖区和方位上的城市扩展的分异特征进行了比较研究，提取了城市扩展局部空间分异图谱；并在此基础上，利用空间加权回归(Geographically Weighted Regression，简称GWR)模型对微观层面上城市扩展空间差异特征进行了研究，得到城市扩展细部差异图谱。图谱分析结果表明：南京城市扩展在城区和郊区的紧密程度不同；不同扩展阶段形成了不同的主导扩展方向和扩展模式；细部差异上，各时段城市扩展微观尺度上存在突变特征，存在“发展过度”和“发展不足”的点位，并且城市扩展中细部差异特征与中观层面上的局部分异特征存在时空上的一致性，是城市扩展方位分异特征的一个补充和细化。总结南京市城市扩展的时空特征，研究认为1949年以来南京城市的扩展模式不断变化，由圈层蔓延到跳跃式发展，再到跳跃连接式扩展，至发展到目前的显著的轴线扩展模式。 (4)驱动力对城市扩展时空图谱的关联影响。城市用地的扩展具有阶段性、复杂性等特征，不同驱动力的综合作用造就了不同时期城市用地的规模、形态、空间结构上的不同特征。研究采用定性与定量相结合的方式对影响南京市城市扩展时空图谱的驱动力关联作用进行了研究：首先，对影响城市扩展的自然、经济、社会、文化等因素进行了定性分析；其次，选取了影响城市扩展的经济社会驱动因素因子，构建多重指标体系，利用灰色关联分析方法获得城市扩展的经济社会驱动因素的关联序列；最后，综合定性与定量分析的结果，探讨城市扩展背后的不同作用力组合，建立南京市城市扩展驱动力关联影响模型。结果表明，南京城市扩展在1949-1979年间受政策驱动和影响最为显著；改革开放以来，尤其是1990年代以后，城市规模的扩大受经济发展驱动最为显著，城市扩展的空间形态则受规划因素驱动显著。 综上，本文以南京市为研究区，对城市扩展信息图谱的构建和分析应用进行了研究。研究建立了南京市城市扩展时间演进图谱和空间特征图谱，并基于图谱分析了南京市城市扩展的宏观(整体演进)、中观(局部分异)、微观(细部差异)多层面的时空特征，总结了南京城市扩展模式的演变和驱动力关联影响，以期通过对发展历程的认识，为未来实践提供参考。