人口是城市空间的重要组成部分,是城市发展过程中最活跃的因素之一,城市人口的分布及演变直接影响着城市内部经济、社会、产业等各要素结构和布局的变化。而城市与区域研究的首要任务是分析城市与区域的空间结构,而人口密度分布特征是其中的重点。城市人口密度模型不仅能够揭示城市的内部结构,而且还为城市的经济模型提供验证,因此分析人口密度模型随时间的变化规律对揭示城市和区域结构的变迁具有重要的意义。本文以徐州市为研究对象,以2001-2016年的徐州市统计年鉴为数据基础,以街道和乡镇为最小研究单元,利用GIS技术和计量地理学方法,系统分析了徐州市人口分布的现状特征,揭示了徐州市各区县人口分布的空间格局,具体来说,徐州市的人口空间分布具有圈层格局、轴带延伸的特征,即人口密度的空间分布以各市县行政所在地为高值中心,呈圈层状向外依次递减。然后采用人口重心、人口集中指数和不均衡指数等指标着重分析了徐州市历年的人口空间分布演变特征,通过采用空间自相关分析法发现城市各乡镇之间有较强的空间自相关性。其次,分别选择线性函数、对数函数、Clark函数、Smeed函数、Newling函数等方程,以GIS的缓冲区分析方法为基础,分别拟合了徐州市市域和市区的人口密度分布模型,发现拟合效果最好的均为Smeed模型,并与北上广等大城市人口密度模型进行了比较,分析了徐州市的人口分布规律。最后利用定性与定量分析相结合的方法探讨了自然、社会经济、交通、政策与规划等因素对徐州市人口空间分布变动的影响机制,深入发掘了徐州市的人口空间分布演化规律,从而为徐州市合理布局人口而促进人口与经济的可持续发展提供决策依据,有助于科学理性的进行城市规划,同时为同类规模城市的发展提供借鉴。