城市新区是城市旧城区之外规划新建的一个具有系统整体性和功能独立性的开发建设地区,是城市发展到一定阶段的产物,是城市空间扩张的主要形式。伴随着我国城市化的快速发展,近20多年来城市新区在空间要素积聚与扩散和空间格局重构转型中的作用日益突出。同时,城市新区开发建设中的矛盾和问题也不断显现。因此,分析与总结城市新区发展的经验教训,探寻城市新区的发展规律,对于科学引导和管控城市空间扩张具有重要的意义。基于此,本文从大中城市空间扩张的视角出发,通过对城市新区空间生长的分析与模拟,对城市新区形成的动力机制,城市新区在城市空间结构调整、城市空间规模扩张和城市功能完善提升等方面的作用特征进行研究,提出了设立城市新区最佳时机的“反波浪”理论模式、城市新区区位选址的基本流程、城市新区规模预测的计算模型、城市新区功能定位的方法体系以及相应的调控模式。本文形成的主要结论包括：(1)城市新区多因开发区建设而设立并发展壮大,政策保障、土地财政、基本活动、多元主体和外商投资是影响新区发展的重要因素。基于增长极理论,可将城市新区划分为孕育初创期、快速成长期和稳定成熟期三个发展阶段；依据城市新区成长动力及实现途径的不同,又可将其划分为开发区重构型、重大项目推动型和乡镇整合发展型三种发展模式。目前,城市新区在发展过程中存在的主要问题是：政府主导,管理混乱;遍地开花,浪费资源：贪大求高,不切实际；产居分离,功能单一。(2)建立了新区开发与旧城改造的空间相互竞争模型,认为政府行为、市场作用和经济发展水平等因素对新区和旧城这两种空间扩张方式具有重要影响。城市新区形成的最佳时机,即城市空间突变式扩张时机与城市空间扩张速率和入口—城市扩张弹性指数之间具有强相关性,与经济—城市扩张弹性指数之间的联系性不强。当城市空间扩张速率和人口—城市扩张弹性指数处于上升增长状态时,就有必要通过设立城市新区来缓解压力(降低城市空间扩张速率或者减小人口—城市扩张弹性指数),并且每次压力反弹的时间不断缩短,强度不断增强,表现为“反波浪”的发展模式。(3)城市新区一般集中分布在11-14km左右的范围内,多依托既有建成区和交通线发展,并且随着时间的推移,城市新区与母城间的距离逐渐增加。在此基础上,本文提出了基于情景分析法的城市新区区位选址的基本流程,即：城市空间结构背景分析→因素识别→情景模拟→测试评价→确定战略,旨在解决在城市空间结构发展演变不确定前提下的新区选址问题。(4)通过对城市新区空间效益综合评价,认为城市新区空间效益的高低与政府政策、城市等级、空间距离、立地条件和设立时间等因素密切相关。进而试探性地提出8-20km2的空间规模阈值,并认为最大上限也不宜超过城市现有规模。在明确母城用地规模总量和评价同类新区发展潜力(建立城市新区发展潜力定量评价模型)的基础上,提出了城市新区空间规模的理论计算模型,并认为城市规划是导致新区面积过大的一个主要原因。(5)基于城市新区与母城功能之间关联背景、理念、互动和要素的分析,提出了“区域—城市—场地”三位一体的城市新区功能定位方法体系,并将城市新区功能配置可以理解为求解外溢功能和新兴功能的过程：确定城市新区发展的主导功能；在主导功能确定的基础上,配置城市新区发展所必须配置的基础功能；确定主导功能与基本功能的区位偏好、发展可能性与发展内涵。(6)针对城市新区形成、发展和演变中的问题,从管理、空间、规模和功能四个方面提出优化调控措施。