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城市群是参与全球未来合作与竞争的重要载体，是组成国家经济社会发展的核心单元。本文以城市群的界定、识别、分析为根本出发点和落脚点，实现了从城市到城市群的综合测度。通过本文的研究，以期为合理布局城市内部空间、打破城乡二元结构、推进各城市群建设、统筹国土空间开发，提供理论依据和现实支撑。
本文从理论上，系统梳理区域作用的流派、理论及模型，提出区域作用力的测度框架;系统梳理城市群的基本研究，提出城市群界定的概念架构。从模型及方法上，根据上述区域作用力和城市群理论研究，结合多模型手段，提出城市群的模型识别体系;对全国654个县级及以上城市，综合测度城市作用力大小;利用单城市内部数据，测度作用力衰变形式;通过综合道路交通数据，求取全国尺度及城市尺度的可达性情况等。从应用上，根据所采用的模型及方法结果，确定出全国城市群及其空间分布;确定出全国城市潜力及其资源环境特征;根据所研究结果，提出相应政策性建议。
通过理论与实证相结合、定性与定量相结合，借助SPSS、Arcgis、Arcmap、Matlab等软件平台，实现多方法的操作。对包括城市综合规模、矢栅结合的城市可达性、全国可达性、作用力衰变、潜力分布、腹地交叠面积、引力矩阵等进行计算求取。所采用的模型及方法包括潜力模型、场模型、传统引力模型、自然断裂法、因子分析法、曲线拟合方法、网络分析、成本距离分析等。
通过本文的研究，识别出了2009年全国十二大城市群的组成及分布，即长三角城市群、京津冀城市群、珠三角城市群、成渝城市群、辽中南城市群、武汉城市群、中原城市群、济南城市群、长株潭城市群、关中城市群、福州城市群、南昌城市群等。除此之外，实现了从城市到城市群的区域作用规律探寻;测度了城市内部潜力衰变规律;实现了全国城市规模、城市层级、城市潜力等的确定与分析;结合资源环境承载及潜力特征，对全国区域发展进行分类等。
从研究创新方面，本文系统地提出了城市群界定与识别的模型方法。一方面为城市群的界定提供一种研究思路，另一方面，有利于城市群识别的实践操作。另外，从作用力大小和方式两方面来测度城市作用力，并提出城市规模的综合测度指标;通过选取主要道路交通数据，实现全国范围的实际可达性测度;通过选取城市内部数据，实现区域作用衰减形式的测度等。以上研究均在前人基础上进行了进一步的改进。