本文以城镇群体为研究对象，基于信息机制构建了城镇群体空间结构演化的框架，阐述了解放以来武汉地区城镇群体空间结构的演化。 　　利用已有的地图信息，通过多时相遥感影像的配准，基于证据理论进行影像分类，提取出城镇建筑覆盖专题信息，以此为基础，运用命题逻辑演算方法、土地利用信息熵、重心迁移、方位变化来研究武汉市域城镇群体空间结构演化，并用灰色系统理论以人口信息和经济信息为依据分析预测武汉市域城镇化水平。 　　最后在理论研究的基础上，以武汉城镇群体为例，从信息机制的几个方面实证研究了武汉城镇群体空间结构的演化过程，总结出武汉城镇群体空间结构的演化有从城市中心向外圈层扩展和向西向北加速扩展的规律，为武汉市域城镇群体空间结构规划的研究和对策的制定找到了科学的依据和理论基础。文章最后用灰色系统的理论和方法分析预测了武汉的城镇化水平。 理论研究方面主要是系统地研究了城市空间结构增长的理论、数据融合的理论与方法、图像分类的理论、空间分析的理论、证据理论、数理逻辑、系统论、信息论与灰色系统理论，将这些理论与方法引入到城镇群体空间结构演化的信息机制中来，并针对具体需要对这些方法进行了一系列的改进，研究出了基于证据理论的多波段数据融合方法和遥感图像分类方法、命题逻辑演算方法、土地利用信息熵和灰色系统分析方法。