城市处于区域发展乃至国家经济增长的中心地位,在区域及国家的现代化建设中发挥着重要的引擎作用,它对整个中国经济起着举足轻重的作用。上海世博会以“城市,让生活更美好”为主题,更加充分地彰显城市的价值理念。城市区域经济的和谐快速发展已不再是以往的就城论城,就市论市,区域经济增长的至关环节是通过城市与城市之间的相互作用来带动发展。而复杂的交通网络又成为城市之间联系的关键桥梁。我国对城市方面的研究领域相对较晚,从空间角度,尤其是结合其地理特性、经济和人口属性在全国范围内研究不同类型、不同区域内城市的空间分布与空间相互作用的研究却甚少。同时,地理信息系统的应用还处在一个较低的层次,目前主要用于数据管理和专题制图方面,空间分析功能运用的相对较少。城市空间相互作用理论是城市地理学的重要基础理论。因此,本文在地级及以上城市的尺度上,从地理和可达性的视角把城市空间相互作用作为研究主题,融合地理、经济、人口等属性,运用GIS技术、空间分析、空间统计学、物理学、经济学等理论与方法,从全国范围角度对城市进行研究,拓宽空间数据统计分析的应用领域,同时为城市规划、区域规划提供基础,为政府分析决策提供重要依据。具体研究包括以下几个方面:基尼系数用在全国范围内的城市规模分布规律研究,基于空间位置和地理因子,结合经济、社会等属性数据,探讨了我国城市的空间分布格局,研究表明,我国城市在整体上呈现显著的空间集聚特征,城市的空间布局与地理因子存在明显的相关性。基于PCA算法和空间相互作用模型理论,重构引力模型,在地级市尺度上,从空间角度,测算山东省17个地级市之间的空间相互作用力的深度和广度,并进行定量分析和定性评价。基于潜力模型,测算我国275个地级及以上城市的空间相互作用程度,在此基础上构建V图,根据地图综合中点群目标选取原理,结合城市点空间位置、分布密度、分布范围以及重要属性特征等,对城市密集点群目标负载量的调整进行研究。基于空间自相关模型,采用基于距离束的空间权重,较好地对中国地级及以上城市经济空间格局以及其时空演变过程进行全局自相关和局部自相关实证研究,结果表明中国城市经济的空间格局存在显著的空间集聚趋势,而且城市经济格局极化趋势明显。自2006年以来,我国城市经济水平的集聚程度在不断加强。