龙首塬南坡另建一座新城。隋文帝开皇二年（582年）起，在宇文恺的主持下，仅用9个月左右的时间就建成了宫城和皇城。开皇三年（583年），隋朝迁至新都，因为隋文帝早年曾被封为大兴公，因此便以“大兴”命名此城。隋炀帝继位后，陆续开凿运河，以水路连接大兴和隋唐洛阳城。隋炀帝大业九年（613年），动用约10万人在宫城和皇城以外建造了外郭城，城市的总体格局至此基本形成。唐朝建立后，继续在此定都，并更名为长安。此后进一步修建和改善，在唐太宗，唐高宗和唐玄宗年间先后增建了大明宫和兴庆宫等宫殿。唐代长安城的经济和文化