地学信息图谱是经过图形思维与抽象概括,以计算机多维与动态可视化技术,显示地球系统各要素和现象的空间形态结构与时空变化规律的一种手段和方法。目前,对于城市形态的研究虽然有很多方法,例如图形图像法、数学模型法、智能分析与计算法、模拟和仿真法等,但地学信息图谱方法论则为城市形态的研究提供了“形数理”一体化相结合的新的思路。　　 本文首先从城市形态的本体特征、层次结构、驱动机制以及城市形态本体与认识论和方法论的哲学层面上界定城市形态的内涵并明晰本文的研究层面及内容；然后剖析建立城市形态图谱的一般思维规律和技术流程,试图搭建城市形态图谱的研究框架；其次整合中国城市的空间数据、统计数据与文本数据,将中国城市进行多角度归类,基于紧凑度、分维数等定量指标建立中国城市形态分类图谱,运用空间统计理论、空间分析及数据挖掘技术将城市形态与自然、社会、人文因素进行单因子相关分析,确定对城市形态影响较大的因子；再次,基于对城市形态影响因子及驱动力机制的研究,归纳城市形态演变规律,建立中国城市形态演变图谱,并以典型城市为具体案例剖析图谱机理,再从典型城市中选取综合型城市呼和浩特市为具体实例详细剖析中国城市形态图谱在城市规划中的具体应用流程；最后,提炼归纳中国城市形态图谱规划方案指导库,为中国城市的发展及规划提供借鉴。　　 本文主要研究成果如下:　　 (1)通过探究城市形态本体与认识论和方法论,选取地学信息图谱方法论对城市形态进行研究,归纳建立城市形态信息图谱的一般思维流程及技术流程,搭建城市形态信息图谱的基本理论框架。　　 (2)多方位多角度建立中国城市形态数据库,运用紧凑度、分维数将城市形态进行定量描述,按外部轮廓特征将中国城市形态归纳为集中型、带状型、放射型、双城型、带群型、块群型六大类,建立中国城市形态分类图谱。　　 (3)运用信息可视、计量地理、空间统计、空间分析及数据挖掘理论及技术将城市形态分别与自然因子中的地貌特征、水网密度、道路特征,社会因子中的面积规模、经济等级、人口数量,人文因子中的历史影响、城市职能分别做定性定量相结合的相关分析,得出影响城市形态的影响因子排名为:人口、经济、面积、路网、水系、地貌。　　 (4)基于对城市形态影响因子及驱动机制的研究,归纳城市形态演变的周期性规律,建立中国城市形态演变图谱；以12个典型城市为例定量诊断指标变化,具体展示图谱应用；以呼和浩特市为详细案例,全面解剖应用地学信息图谱思维进行城市规划的具体实施流程。　　 (5)提炼归纳中国城市形态图谱规划方案指导库,将六大类型的城市形态进行具体因子提炼、驱动力剖析,并最终得出中国城市形态图谱规划方案指导库,为中国城市的发展及规划提供借鉴。　　 本文主要创新点如下:　　 (1)应用地学信息图谱“形数理”一体化的思维方式对城市形态进行研究是一次新的大胆尝试,是城市形态研究在方法论层面的一次理念上的革新。　　 (2)本文建立的中国城市形态图谱极大地丰富了已有的案例库,对于地学信息图谱的发展具有建设性意义。　　 (3)提出城市规划的逆向思维,提出城市规划的重点并不在于预测.而在于将综合了客观与主观因素的规划图作为一个影响因子,今儿反推出预达这一目的规划期年份内应该具体采取的措施。