中国快速的城市化背景之下城市问题的多发将会对城市的未来发展构成威胁。对于城市功能空间的研究将会了解城市空间的扩展与城市功能空间内部转换之间的空间响应关系,丰富城市空间的相关研究。此外城市功能空间的相关研究将为未来的城市规划和管制提供前期的基础研究,为未来城市的健康发展提供借鉴。本文在系统梳理有关城市功能空间国内外研究基础之上,以人地关系理论、城市空间结构理论、功能分区理论和空间相互作用理论作为理论基础,以中部地区长沙市作为案例研究区,利用三个时期多源数据开展实证研究,主要采用扇区分形法、圈层分析法、扩展指数法和转移矩阵法作为主要研究方法,定量分析了长沙市主要城市功能空间的演变特征与规律,并试图解释其演变的驱动机制。主要结论如下:(1)长沙市城市功能空间的规模在不断扩大,居住空间、工业空间和服务空间占据了较高的用地比例,是城市的主要功能空间,绿色空间的面积在增加,占整个城市功能空间的比例在上升。(2)长沙市城市功能空间主要呈圈层式向外扩展为主,东西为主,南北为辅,在整体上处于快速扩展状态。不同城市功能空间内部在圈层、方位、强度和速度方面表现出了不同的差异,这反映了城市不同时期其发展的主要方向和重点的差别。(3)长沙市城市功能空间虽然整体上是以外部扩展为主,但内部的功能空间之间的转换在增加,这种功能空间之间转换的增加见证了长沙市的内涵式发展的提升,由过去的城市空间的增量扩展到更加注重城市的内涵式发展,更加注重内部功能空间结构的优化。(4)长沙市城市功能空间的演变主要有自然力、市场力、政府力和社会力共同构成城市功能空间演变的主要驱动力,这四种作用力是相互关联共同起作用,并且在不同的历史时期其主导驱动力也有所差别。