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我国的大城市已经出现了城市地下空间开发利用的热潮,各个城市的地下空间开发利用的总体规模在21世纪以来不断扩大,地下空间的使用功能也由单一演变为多样化。但城市地下空间的规划和开发利用缺乏定量分析模型的指导,导致很多城市地下空间开发利用无序、地下设施开发不合理。如何科学地对城市地下空间进行定量研究,能够使城市地下空间的开发利用更合理、有序、高效。本文收集了中国26个大城市的地下空间开发利用数据和社会经济数据,运用回归分析的方法,研究社会经济指标与城市地下空间开发强度之间的关系。运用k-means分层方法和地理探测器的算法,分析了地下空间开发强度的空间分异决定因素。并以南京市为例,结合定量与定性方法,分析了城市不同区域,城市地下空间开发利用在规模和功能上的差别。主要研究结论如下:(1)人口密度和地均GDP是影响地下空间开发利用规模的重要因素,人口密度决定了城市地下空间开发利用的需求,地均GDP决定了城市地下空间开发利用的实际规模。(2)我国大城市地下空间开发利用规模可以根据地下空间开发利用定量模型确定:D UUS=0.092 GDPpa+1.765PD-428.887。DUUS为地下空间开发强度,GDPpa为地均GDP,PD为人口密度。(3)人口密度和地均GDP对城市地下空间开发强度的空间分异性有很强的决定力,人口密度的决定力要高于地均GDP。长江中下游地区是城市地下空间开发利用的优势区,环渤海及东北地区和东南沿海地区是地下空间开发利用的潜力区。(4)在地面建筑容积率很高的中心城区,应更多地发挥地下空间的交通和商业作用,起到疏导地面人流,缓解交通拥堵的作用,并形成地上地下一体发展的地下空间网络。在尚待开发的新城区和副城,应做好超前规划,在建设近期地下空间预留好远期开发的空间。(5)新街口区域和夫子庙区域是南京市开发利用城市地下空间的优势区域,能够充分发挥地下空间的经济效益;河西CBD区域和南京南站区域市南京市开发利用城市地下空间的潜力区域,可以在未来为城市扩展更多生活和生产空间。