改革开放至今,我国经历了40余年的快速城镇化阶段。当前超大、特大城市的空间扩张规模巨大,已经突破了市县乡等行政区域的区划范围,建成区空间扩张走向区域化,城市发展正式进入了都市圈时代。但目前的都市圈建设和区域协调发展具有大尺度空间,相对不精准的特征,大尺度、粗放的区域合作对于建成区空间扩张带来的生态环境恶化、土地利用低效、人地矛盾激化等问题没有起到十分有效的缓解作用。随着新型城镇化的发展和规划技术、理念的革新,对建成区空间扩张的管控需求变得更加复杂和多元,不同阶段和不同条件下建成区空间扩张规律、引导和限制性因素也不一致。在宏观上的都市圈发展战略、中观上的城市国土空间规划和微观上的片区开发建设等不同层级上,建成区空间扩张的研究都具有重要意义。这对建成区空间扩张的内涵及度量研究都提出了更高要求。本文利用新型数据和定性定量方法,能够在中小空间尺度、相对精准的范围内,为都市圈发展提供更明确和具针对性的建议。本文以武汉城市圈乡镇层级的建成区空间扩张为研究对象,基于大数据的应用,设计具体的面向对象的指标,结合定性定量方法分析其建成区空间扩张的总体特征和影响因素,并通过探究具体片区的扩张过程和主导因素,找到其建成区空间扩张面临的问题和盲点,从而为都市圈发展和规划提供建议和策略。首先以多期地表覆盖数据为基础,利用空间叠加、统计分析、空间自相关性等方法,对武汉城市圈内建成区空间扩张的规模和模式、空间格局进行分析;其次从区位、交通、自然因素、社会经济四个方面,以高德路径规划数据、火车站点POI数据、人口和经济统计数据、水域和DEM数据为基础,设计面向武汉城市圈建成区环境的指标,探究武汉城市圈建成区空间扩张的影响因素。最后以武汉城市圈中在分析时段内发生明显的城市扩张的片区为例,将建成区空间扩张时序发展特征与各个地区规划制定的城市规划用地进行对比,并深入分析典型片区城市开发的区位条件、主导因素、发展时序等,对造成实际扩张与规划预期形成差异的原因、典型片区不同阶段的主导因素、对土地供应的估计、城市扩张的成本等进行分析和解读。在以上分析和讨论的基础上,提出武汉城市圈内国土空间规划的策略和建议。通过以上研究,得出关于武汉城市圈内乡镇级建成区空间扩张的模式、主要引导和限制因素的结论。（1）通过对武汉城市圈建成区空间扩张规模、模式和空间格局的研究,发现武汉城市圈内建成区空间扩张有三种模式:一是沿着主要交通轴线的轴线式发展,二是跳出高密度建成区的飞地式发展,三是围绕大型建设项目或者项目群的开发。（2）通过对武汉城市圈建成区空间扩张影响因素的研究,发现区位、交通和自然因素是武汉城市圈内建成区空间扩张的主要影响因素,而人口和GDP并没有显著的影响。随着公路建设日渐完善,武汉的辐射作用范围扩大,能够促进乡镇的城市建成区空间扩张。公路和铁路站点的建设能够促进建成区空间的扩张,但干道和铁路干线会对限制城市形态的自由蔓延,呈现轴线发展形式。自然因素是建成区空间扩张的限制因素,但近几年其限制力度在不断减小:在武汉市主城区、鄂黄黄地区可开发空间有限,建成区空间扩张不得不克服高程和坡度的影响,呈现往高高程、陡坡度、近水域的趋势,随着开发进程的深入,城市开发成本越来越高;其他地区受到水系治理水平、城市开发项目的需求的影响,呈现低高程、缓坡度、远水域的趋势。交通轴线和大面积“蓝绿空间”两者使得建成区空间扩张进程呈现飞地类型的跳跃式。（3）通过案例的实际扩张与规划预期对比,以及对典型片区扩张过程的分析,发现:交通条件对建成区空间扩张的影响具有多维度的特征;城市进行土地开发时,首先会铺设交通网络,城市区位和交通轴线引导建成区空间扩张的方向;对城市教育、企业等重大建设项目进行选址时,对其规模和总量的估计不足,会导致公园绿地和广场用地被挤占。综合以上分析和结果,本研究在理论层面、研究尺度层面和方法层面具有针对性地实现了对武汉城市圈乡镇级建成区空间扩张的测度和影响因素探究,武汉城市圈建成区空间扩张应关注交通设施、自然条件、重大项目的人口吸引潜力等因素的影响。从交通因素、自然因素、土地开发时序把控和供应三个方面对武汉城市圈的建成区空间扩张提出管控策略。同时对其他发展型都市圈及地形地貌条件复杂、山林湖泊众多地区的都市圈发展,从建成区空间扩张方向、生态保护机制建立等方面提供了重要的借鉴意义。