随着城市化进展的加快,城镇建设问题的出现、资源开发与环境保护、基础设施建设等一系列矛盾的激发,城市间横向、纵向联系不断加深,人们迫切要求加强城市规划与城市管理技术与方法的研究。城镇体系研究是对一定区域内城镇群体的系统研究,它是城市地理学的一个重要的研究方向,也是区域发展研究、区域规划和国土开发与规划等工作的主要内容之一。城镇体系作为复杂的动力系统,以“三结构一网络”(规模结构、职能结构、空间结构,网络特征)的基础理论为特征。本文将遥感、GIS技术应用于城镇体系基础结构理论与时空演变的分析研究中,目的是为省域城镇体系规划与监测提供客观、科学依据。本文研究的主要内容包括以下几个方面:(1)城镇遥感提取利用面向对象遥感分类技术提取城市建成区等专题信息,以30米与15米分辨率TM、ETM影像为主,根据建成区光谱、纹理的统计制定分类提取的策略与方法,并对分类的结果与目视解译的差异性进行分析,研究表明城市周围村庄将影响建成区遥感提取;基于2.36米分辨率的中巴HR数据通过建筑物高度的阴影提取出高层建筑物,实现对建成区边上城乡结合部低矮建筑的分离;(2)城镇体系空间解析城镇体系的空间解析主要从规模结构与空间结构进行分析。在规模结构中,通过对1997年、2001年、2008年三期的城市非农人口与城市用地相关性研究,表明二次多项式模型拟合效果较好;提出城市用地规模划分的方法与模型,通过对1997年城市用地聚类分析进行城市规模的划分;在城镇等级研究中,讨论了城镇体系等级判定模型中各因子的计算方法,提出了交通便捷度模型,并通过路径分析与吉林省1:10万的交通路网数据,测算省域城市间的交通便捷度,得出长春市的交通便捷度最高,达到9.1;在空间结构研究中,归纳出城镇体系空间结构主要分为三大方面:城镇现状分布函数、格局指标、空间形状指标,通过吉林省1:10万的城市用地数据实现吉林省空间结构指标实例量算;(3)城镇体系时空演变研究城镇体系时空演变研究主要包括规模结构与空间结构演化的特征与规律研究。在规模结构演化分析中,对吉林省三期(1980年、1997年、2001年)城市用地的规模划分的基础上,通过统计分析确定吉林省城市用地规模划分的阈值分为8、20、80、120平方千米,通过阈值并结合吉林省城镇化发展的情况对吉林省城镇体系规模等级结构的演变进行分析,得出城市用地规模划分法比非农人口划分法更能反映中小城市的规模等级变化;计算1994年、1999年、2005年与2008年的数据非农人口为权重的省域分布中心,研究表明吉林省城市分布中心向长春市缓慢的移动;通过城市用地位序-规模法则与分形维数的关系计算吉林省1980年、1997年、2001年三期城市用地规模分维数,结果表明城市规模分布维数处于缓慢增加的趋势,但整体分维数较低,复杂度不高;通过计算吉林省1980年代与1997年代的地形图中45个城市用地数据扩展的强度指数,结果表明中部地区的城市扩展强度要比东部、西部要强。通过对规模结构与空间结构演化的相关性分析,两者都反映了吉林省城镇体系演化特点:首位城市极化现象,城镇体系复杂性与稳定性不高的特点。