绿洲城市是绿洲内人类生产、生活的集聚中心,也是人地关系最为敏感的区域。绿洲城市的空间形态及其变化的动力机制都显示出与其它地区不同的特征,其复杂性和多样性对城市形态学的理论研究具有特殊价值。研究基于1990年、2000年和2007年Landsat遥感影像,借助GIS手段,以新疆18个绿洲城市为研究对象,定量分析了干旱区典型绿洲城市近20年城市扩展与空间形态变化的时空特征。结果表明:(1)新疆绿洲城市扩展速度与强度均较高的主要位于天山北坡地区,较低的主要集中在东疆和南疆。总体而言,扩展速度与强度值低于中东部城市。(2)乌鲁木齐等位于山前凹陷带、山前盆地或地形复杂老绿洲的城市具有较高的分维数;而年轻城市大多在平原地区,分维数较低,结构紧凑。(3)1990-2000年,城市扩展与非农业人口增长之间的关系协调度不足,2000年后得到有效改善。绿洲城市人均建设用地面积普遍略大于国家标准,弹性系数较低的城市应适度扩展;弹性系数较高的城市应放缓扩展速度。