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随着工业化和城镇化的快速推进，城市群地区的空间不断扩张，尤其以工业生产空间的变化和调整最为剧烈，出现了无序扩张、环境污染等问题，工业生产空间也因此成为了城市群统筹区域发展过程中需要重点关注的问题区域。如何优化国土空间开发格局、促进工业生产空间的集约高效利用，成为当前新型城镇化和生态文明建设背景下急需开展和破解的难题之一。作为我国改革开放的先行区和国家优化开发地区，珠三角城市群的城镇化和工业化发展在我国极具典型性和代表型，但近年来伴随土地资源紧张、资源环境承载力告急等问题的凸显，其工业生产空间的优化与转型也迫在眉睫。在此背景下，研究珠三角城市群工业生产空间演变的过程、格局及机理，探索科学合理的优化调控路径具有重要的实际意义。本文在利用RS和GIS技术精确判别珠三角城市群工业生产空间实体地域的基础上，运用GIS空间分析、空间计量模型以及多元统计分析等方法实证分析了珠三角城市群工业生产空间的时空演变过程及特征，系统探究了工业生产空间演变的影响因素和作用机制，最后总结了珠三角城市群工业生产空间存在的问题和发展态势，并提出了相应的调控策略。主要研究结论如下: (1)利用GIS空间统计、核密度分析、空间自相关等方法分析了珠三角城市群工业生产空间演变的数量特征、聚散特征和扩展格局。结果表明:1990年以来，珠三角城市群工业生产空间的规模持续扩大、整体扩展速度逐渐趋缓;工业生产空间的密度空间级别和扩展热点格局不断演化，总体上呈现由核心向边缘扩散、迁移的特征;核心区的扩展热点持续减少，由单中心极化演变为多中心均衡发展并在珠江入海口两岸逐渐形成规模化和集中连片的发展态势，而边缘区的扩展热点不断增加且以“小集中、大分散”为主;当前珠三角城市群工业生产空间的分布呈现出典型的“核心-边缘”结构特征和“园城分置”特征。 (2)运用基于空间拓扑关系的扩展模式识别方法以及分形维数和紧凑度对珠三角城市群工业生产空间动态扩展模式和形态变化进行了定量分析。结果表明:珠三角城市群工业生产空间的动态扩展模式和形态变化具有明显的阶段性和异质性，1990～2000年以飞地式扩展为主、边缘式扩展为辅，斑块破碎化程度增加且紧凑性降低;2000～2007年和2007～2014年均以边缘式扩展为主、飞地式扩展为辅，但2000～2007年的斑块形态仍趋于复杂且紧凑性降低，只是变化程度较1990～2000年有所减缓，而在2007～2014年填充式扩展大幅增加，斑块形态趋于规整且紧凑性有所提高。 (3)引入工业结构高级化指数、合理化指数和霍夫曼指数定量分析了珠三角城市群工业结构的演变特征及空间布局变化特征，并借鉴耦合模型测度了工业生产空间变动与工业产业结构调整的交互影响程度。结果表明:2000年以来，珠三角城市群工业产业结构的合理化程度逐渐提高，高级化程度呈波动上升态势且不断向高技术、高附加值和重型化方向演进，且空间布局逐步呈现出珠江口东岸以电子信息为主导的高新技术产业、西岸以重型化为特征的装备制造产业的发展格局。虽然珠三角城市群边缘地区工业生产空间变动与工业产业结构调整之间的耦合协调度在数值上整体逐渐超过核心地区，但这只是一种低水平的耦合和低质量的发展方式。 (4)珠三角城市群工业生产空间的演变是多因素综合作用的结果，其作用机制可以分为内部机制和外部机制。从内部机制来看，地理区位与自然条件为工业生产空间的形成和布局奠定了基础框架，交通基础设施建设对工业生产空间扩展具有导向作用，人口与劳动力的增长是工业生产空间扩展的原生动力，城镇化和开发区的建设为工业生产空间的布局和扩展提供了空间载体，经济增长与产业结构演进是工业生产空间扩展的根本动力，政策引导与调控对工业生产空间具有引导和控制作用。从外部机制来看，经济全球化、技术进步与创新是工业生产空间演变的外部驱动力。在不同的发展阶段，驱动珠三角城市群工业生产空间演变的主导因素及影响作用大小具有差异性。 (5)珠三角城市群工业生产空间主要存在空间布局分散、集约利用效率低、规模结构总体失衡、开发区和工业园区产城融合度低、生态环境污染现象突出和工业产业同构较为严重等问题;工业生产空间具有郊区化扩展与开发区集聚、扩展速度放缓且继续呈边缘区高于核心区、工业产业布局区域化和结构高级化的发展态势。为此，对珠三角城市群工业生产空间未来的调控策略主要包括:加强对工业生产空间的存量挖潜和增量控制;构建有机聚集的工业生产空间组织形式;促进各类开发区的产城融合;建立全域协同发展机制，探索工业园区区域共建;优化工业产业结构与空间布局;重视并加强对生态环境的保护。