城市空间格局是一个城市的骨架,是对一个城市发展方向的宏观描述。研究发现,空间格局会受到政治、人口、交通等驱动而变化,格局的变化无疑也影响着城市内外物理和生态的变化。目前,中国是世界上城市化速度最快的国家之一,然而过快的城市化发展对中国城市可持续发展带来了巨大的挑战。但是,城市规划中的空间格局是城市空间格局要素不同组合方式在空间上的分布。因此,从宏观的角度抽取格局要素构建城市空间格局,评估城市的发展现状,探讨城市空间的演变规律,有助于引导城市全面科学可持续的发展。由于土地利用现状数据研究城市空间格局存在时效性的局限,我们通过总结基于建设用地和POI数据的城市空间格局要素特征,提出了基于POI数据的城市商业中心和城市组团提取的方法,以解决用地数据难获取的问题,辅助城市用地空间格局的提取,提高提取结果的精度。鉴于传统的平面核密度估计法是采用欧氏距离计算的,无法顾及道路在城市发展中的重要影响,所以本文将道路交点作为重要影响参数,设计出了一种新的商业-道路交点核密度估计法。研究的主要内容与结论如下:(1)面向城市空间格局要素提取的POI数据特征分析基于城市商业中心和组团的定义,通过对比分析POI分类标准和城市建设用地分类标准,生成了一个面向建设用地的高德POI重分类表;总结格局常用的表达方式和要素性质,确定城市商业中心和城市组团为描述城市空间格局的主要要素;分析商业类和组团类POI数据空间分布特征,为城市商业中心和组团的提取奠定了基础。(2)基于POI数据的城市商业中心提取方法研究针对平面核密度估计法无法顾及到道路网络在城市商业中心发展中作用的不足,通过计算道路交点邻域内(相接的道路网格内)的商业类POI核密度值,并将其作为重要参数构建道路交点核密度面,提出一种基于道路交点核密度面的城市商业中心提取算法,有效的提高了商业中心识别的精度。(3)基于POI数据的城市组团提取方法研究结合组团类POI点的空间密度值从组团中心开始递减的特征,通过提取核密度值变率线,依据组团面与斑块之间的空间关系,设计变率线删除规则,实现了城市组团的提取,并解决了连续密度面如何划分的问题。(4)南京市空间格局要素提取实例分析以南京市2017年高德POI数据为基本实验数据,利用上述的方法分别提取出了南京市商业中心和组团,与《南京市城市总体规划(2011-2020)》中商业中心体系规划图和空间结构图进行对比,验证实验结果的有效性,评估南京市城市发展现状。另外,通过计算F1-score指标和识别出的商业中心数量,验证改进的核密度估计法对于商业中心提取的优越性。