在大城市区域化与区域城市化的背景下,许多大城市地区出现“同城化”战略与实践,在地域结构上逐渐成为介于都市区与都市圈之间的重要空间单元。“同城化”作为区域一体化发展的高阶形式,不仅是一种城市间契约关系或战略同盟,还可能在地域空间层面也存在某种特征模式。同时,同城化区域的时空特征及空间模式对城市区域的地域结构理论及空间可持续发展具有重要作用。然而,关于同城化的理论研究与实证研究,均处于起步阶段,既有研究多从功能网络视角切入、采用社会经济数据分析,同城化在地域空间视角下的定量实证研究仍需要扩展与加强。因此,以地域空间视角研究大城市地区同城化的时空特征及空间模式,是我国大城市区域化发展、都市圈培育发展的关键,正是本文展开研究的初衷。本文以20个大城市地区同城化作为实证研究的全样本,构建同城化发展水平评价方法,划分出同城化发展水平类型,再根据同城化发展水平与城市关系遴选出3个典型样本,分别分析3个典型样本同城化发展过程特征与空间结构形态特征。然后构建大城市地区同城化空间结构模式,最后提出大城市地区同城化区域空间协同对策。本文以地域空间研究视角,基于“人口—经济—空间”综合分析方法、“空间拓扑分析—生态空间识别—空间形态计量”综合分析方法等分析方法,采用地理空间数据、社会统计数据等多源数据,进行下面四大内容研究:首先,构建“大城市地区同城化发展水平评价方法”。基于适应度景观理论及NK模型,构建由6个维度、18项综合指标与41项基础指标构成的同城化发展水平评价指标体系。通过NK模型算法有效划分大城市地区同城化的同城化发展水平为:成熟型、成长型、萌芽型。第二,识别“大城市地区同城化发展过程特征”。首先,基于“经济-人口-空间”的综合分析方法,识别同城化地区城市关系,分为单核型、主副核型、多核型。然后,根据同城化发展水平与城市关系,遴选武鄂、广佛、长株潭同城化作为研究典型样本。再而,从“行政区划调整、同城化发展阶段、同城化空间演化过程”三个层面,基于“经济-人口-空间”多源数据,分别分析三个典型样本的同城化发展过程特征。最后,总结提出同城化时空衍化普遍特征,分为两个方面:同城化发展的阶段性特征,同城化空间演化的差异性特征。第三,分析“大城市地区同城化区域空间结构特征”、构建“大城市地区同城化区域空间结构模式”。首先,从“中心体系结构、交通网络结构、生态空间结构、用地组织结构”四个层面,采用“空间拓扑分析—生态空间识别—空间形态计量”综合分析方法,分别分析三个典型样本的同城化区域空间结构特征。然后,归纳总结三个典型样本的同城化区域空间结构形态。最后,构建出三种同城化区域空间结构模式,分别是:强核拼合型、层核融合型、多核组合型。第四,提出“大城市地区同城化区域空间协同对策”。基于三种同城化区域空间结构模式的空间发展问题,结合同城化时空衍化普遍特征,从“中心体系结构、交通网络结构、生态空间结构、用地组织结构”四个层面提出大城市区域空间协同对策。三种大城市地区同城化区域空间协同对策是:强核拼合型的网络链接整合策略、层核融合型的圈环分层融合策略、多核组合型的环绕绿心组合策略。本文创新地构建了大城市地区同城化发展水平评价方法,填补了该领域的空白。同时,本研究对全国范围内有影响力的大城市地区同城化,进行同城化发展水平评价,并识别出成熟型、成长型、萌芽型三种类型,为同城化发展水平测度、发展阶段识别等研究提供工具支撑。论文其次构建了大城市地区同城化基于实体地域时空特征的空间结构形态模式,首次将该视角纳入同城化研究中。本研究基于典型样本的历时态、共时态实证研究,从中心体系、交通网络、生态空间、用地组织四个维度,构建出强核拼合型、层核融合型、均核组合型三种空间结构形态模式。为了适应大城市区域化与区域协同发展要求,本文立足于地域空间研究视角,对全国大城市地区同城化全样本与典型样本,进行系统的历时态与共时态实证研究。本文研究成果促进了城市区域地域结构理论发展,并指导了大城市地区同城化区域空间可持续规划实践。