城市化研究是当今城市发展研究中的热点之一，作为中国的边境地区—新疆南疆地区是少数民族居住地，城处偏远，地广人稀，城市化水平不高，城市发展水平一直是中国各级政府关注的问题。因此，如何及时准确、快速地获取城市发展状况及时空变化信息对于城市的发展、人民生活水平的提高、国家安全有重要的意义。本文以新疆南疆地区为例，利用该地区1995、 2000、 2005、2010、 2016年5个年份的DMSP或VIIRS夜间灯光数据，对应时期的Landsat卫星影像数据、土地利用分布图、该地区的行政区划图等为数据源，利用不同数据融合技术及波段运算提取了不同年份的建成区面积、制作变化信息图、对该地区近20年的城市区域时空变化情况及其变化原因进行分析，并对变化趋势做了进一步预测。实施步骤如下：首先用Landsat卫星影像生成归一化植被指数(NDVI)、归一化建筑指数(NDBI)、增强植被指数(EVI)。对各时相灯光数据进行正则化，统一NDVI、 NDBI、EVI数据的坐标，利用该地区的行政区划图进行区域裁剪等预处理。其次，将Landsat多光谱数据与相应的VIIRS/DNB夜间灯光数据融合，分别生成了新的建筑物指数和居民生活指数。然后，综合这两种指数图像，采用自动分区预值分割方法对其中一个时相的灯光数据提取其建成区范围，再采用基于包匹配图的标记传播算法实现其它时相影像的建成区提取。最后，对比各时相影像的建成区面积，生成变化信息图。并结合土地利用分布图分析其区域时空变化情况并对变化趋势进行预测。并将估算面积与官方统计数据对比，进行精度评价。