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过去二十年间我国经历了大规模的城市化，城市建设用地迅速扩张。城市蔓延是城市化地区空间扩张失控的结果，会导致一系列弊端，如资源利用低效，生态功能衰退等。如何保证城市空间开发利用的集约高效，成为中国当前城市发展面临的重要议题。紧凑城市是一种城市发展策略，被认为是应对城市蔓延的有效方法之一。城市紧凑程度的量化分析是正确评价城市紧凑程度以及横向比较城市间的紧凑程度的一个必经途径。城市紧凑性测度结果也是进行政策指导的基准。 本文对城市形态学的理论背景、概念内涵进行了系统地总结与回顾;选择从城市建设用地空间形态这个角度展开研究，对两种空间形态测度方法的适宜性进行了定量分析;选取适宜的测度指标构建用于城市之间对比评价的测度体系，分析了我国57个主要城市空间形态的发展状况;最后结合城市人口密度数据，探讨了城市空间形态与城市人口密度之间的关系。主要研究结果如下: 1、在城市形态学理论研究方面，梳理了城市形态学研究的发展脉络，归纳总结了紧凑城市与城市蔓延概念间的联系，并选定了城市空间形态这一角度对中国城市形态演变进行分析。从空间形态这一角度描述城市时，城市蔓延与紧凑城市的含义完全相对，可以将蔓延和紧凑作为城市空间形态的两个评价起点。 2、在城市空间形态测度方法研究方面，首先评价了紧凑度、蔓延度两种空间形态测度方法各自的优点与不足。紧凑度的测度方法为紧凑度指标CI，蔓延度测度方法为渗入程度指标UP。CI值无法衡量建设用地占研究区域比重，然而CI对于连片建设用地分布变化响应敏感，当建设用地面积越大，分布越松散，则CI值越小。UP值对城市建设用地占研究区域比重变化敏感，同时也能反映建设用地空间分布特性，占比越大，分布越松散，则UP值越大。结合这两种测度方法，综合评价城市的空间形态特征可以使评价结果更加全面，更直观。 3、在城市空间形态量化评价研究方面，以2010年我国市辖区常住人口大于200万的57个城市为例，计算1990年、1995年、2000年、2005年和2010年这5个年份各城市的紧凑度CI值与蔓延度UP值，分析各城市空间形态的演变规律。大部分城市在1990年至2010年间，CI值逐步升高，同时UP值也逐步增长，说明多数城市的城市渗入水平逐步增加，且其空间结构紧凑程度逐渐增加。UP值增长幅度较大的城市与CI值增长幅度较大的城市有较明显的重叠，这些城市的空间扩张模式主要是填充式扩张。通过聚类分析，将2010年57个城市空间形态分为四类:低紧凑性低蔓延性城市、低紧凑性高蔓延性城市、高紧凑性低蔓延性城市和高紧凑性高蔓延性城市。多数城市的空间形态评价结果集中在较低紧凑程度、较低蔓延程度的区域，高空间形态紧凑性的城市还相对较少。 4、在城市空间形态与城市人口密度间关联的探讨中，以我国57个主要城市为例，分析2000-2010年间城市建设用地与人口增长的弹性系数:共45个城市的弹性系数大于1.12∶1的合理比例，有部分城市弹性系数甚至大于5∶1。以2010年城市空间形态评价结采为例，依据城市的分类结果，考察城市空间形态与城市人口密度之间的关联。得到的结果表明单纯城市空间形态因素与城市人口密度的关联性较低。从城市类型的人口密度均值角度来说，CI值高的城市，内部建设用地分布紧凑，平均人口密度较高。 综合使用两种测度方法能更全面表达城市空间形态特性，评价结果显示，在1990-2010这二十年间，我国主要城市的空间形态紧凑性总体上升，但高紧凑性的城市还相对较少。空间形态紧凑行程度高的城市有潜力承载高的人口密度。本研究对于今后的城市空间形态特征测度及城市紧凑性评价进行了展望:(1)微观尺度下的城市空间形态紧凑/蔓延程度度量具有更大的实用性;(2)城市空间形态与人口密度间关联还可深入挖掘。