城市化进程中城市空间扩张响应模式、机理及发展策略对于城市群的健康发展具有重要意义。本研究以关中平原城市群为例,基于国家统计年鉴及各类统计资料数据、夜间灯光数据,运用数学定量模型、GIS地理空间分析与实证案例等方法,从城市化与城市空间扩张内在关联视角出发,探究城市空间的响应模式、机理及发展策略。首先,运用综合指标评价法及熵值法确定城市化发展指数,并分析其演变特征;其次,借助夜间灯光数据提取各城市市域范围内建成区面积以表征空间扩张,并运用相关指数对城市空间扩张演变特征进行解读,进而综合运用耦合协调模型、异速生长模型,探究城市化与城市空间扩张的内在关联,识别各城市的空间扩张响应模式;最后,运用逐步回归分析,厘清城市化进程中城市空间扩张的响应机理,结合响应模式,分析不同类型城市的特性并提出适宜性的发展策略。主要研究结论如下:（1）基于城市化的理论内涵,构建了人口、经济、社会和生态环境4个子系统14个指标的评价体系,进而利用熵值法通过加权求和的方式计算出各城市不同研究年份的城市化发展指数;分析可知,关中平原城市群在1992-2017年间的城市化发展具有持续增长性、空间分异性和系统偏向性三个较为显著的特征。（2）城市空间扩张通过夜间灯光数据所提取的各城市市域范围内建成区面积来表征,并计算不同研究时段的扩张速度和强度;分析可知,关中平原城市群在1992-2017年的城市空间扩张具有持续增长性、强度阶段性和城市差异性三个较为显著的特征,为合理把握机遇,避免土地资源浪费,各城市应采取适宜性的空间发展策略。（3）关中平原城市群的城市化和空间扩张之间呈现高耦合、低协调的特征,因此应合理划分空间响应模式以促进城市健康发展。而双对数异速生长模型中趋势线的斜率k值因有效反映二者的协调性及发展优先度,成为城市空间扩张响应模式的判识依据,据此可将城市划分为城市化主导型、均衡发展型、空间扩张主导型和空间扩张失调型;由此可知,与沿海地区城市群相比,尚处于孕育发展阶段的关中平原城市群,城市空间扩张尚未完全步入从“增量扩张”向“存量挖潜”转型发展阶段。（4）由响应机理可知,城市空间扩张是城市化进程中人口、经济、社会和生态环境等多重要素交互耦合的结果,是人均GDP水平、万人在校中学生数、第三产业占GDP比例、城镇人口比重、建成区绿化覆盖率和城市人口密度等因子协同作用、长期影响的综合反映。基于响应机理及城市特性,可为四类城市空间扩张响应模式选取“存量挖潜”或“增量扩张”亦或双轨并重的适宜性空间发展策略,并提出对西北地区其他城市群具有普适性的规划启示。