城市不透水地表是城市化进程的重要表征，是刻画与评价人类活动导致城市生态环境问题及气候、水文效应的重要指标，其时空分布监测、生态效应评估广受关注。遥感技术以其灵活的算法、可快速有效的反映真实地表等特点，被广泛应用于城市不透水地表遥感制图与变化监测中。但当前研究多聚焦于单一尺度，对城市群等级尺度城市景观的结构组分与空间异质性刻画不足。本文针对城市群及其内部不透水地表监测与制图的不同尺度差异及需求，采用2000～2015年间多源、多分辨率遥感影像，选用多种遥感信息提取方法，实现“区域—城市—城区”等级尺度遥感信息提取与制图;并结合城市建设用地扩张范围、社会经济统计资料等，分析21世纪以来京津冀城市群（区域）、北京市（城市）、典型样区（城区）三个尺度的不透水地表时空动态变化特征。研究主要结论如下:　　(1)针对区域、城市、城区不同尺度，分别采用低分辨率多源影像构建回归模型、中分辨率影像线性光谱混合分解、高分辨率影像面向对象模糊分类的方法，均可实现不透水地表信息的精确、快速提取，能够满足不同尺度不透水地表的制图与分析实际应用需求;　　(2)京津冀城市群区域尺度不透水地表，在21世纪初随全区各城市的持续扩张而呈快速增长与蔓延态势，具有阶段性增长特征，且其增量与城镇人口集聚规模、经济总量提升具有显著的正相关关系;　　(3)北京市城市尺度不透水地表，在2000～2015年间由城市中心持续向外围扩张，其面积、比例在中心城区和环路分区内随主城区建设用地的扩张而明显增加，且均在2005～2010年间增长最为迅速;　　(4)城区奥林匹克公园尺度不透水地表制图，通过对最优分割参数的筛选与地类特征规则集的构建，采用多尺度分割、模糊分类方法提取的城区地表覆盖分类汇总而成，其分类总体精度可达90％，可实现效果的制图较好。　　本研究通过对京津冀城市群等级尺度城市不透水地表遥感制图与时空特征分析的研究，量化和描述了21世纪以来京津冀城市群城市不透水地表增长动态与时空格局;同时，对等级尺度地表结构的研究，可为京津冀城市群协同一体化发展、生态环境评估等相关研究提供科学参考和数据支撑。