开封作为我国八大古都之一,有着深厚历史文化特征,从空间角度研究这座古城的结构演化具有城市代表性。开封作为国家级的历史文化名城,也是著名的风景旅游城市。开封现有名胜古迹213处,其中作为国家重点文物保护单位的有7处,省重点文物保护单位的有28处。开封城有6座古代城市被埋藏在地下13米处,是全世界唯一拥有“城摞城”奇观的城市。同时开封的水资源很丰富,拥有黄汴河、惠济河、广济河、利汴河等“四河”和包公湖、龙亭湖、西北湖、铁塔湖、阳光湖等“五湖”,有“北方水城”之称。随着新型城镇化进程中城市空间的迅速扩张,在打造中原城市群增长极、建设中原经济区和发展郑汴一体化的大背景下,开封城市出现生产和生活、工业和农业等一系列矛盾问题。要实现开封城市未来的可持续发展需要解决如何使得开封城市的空间结构更加合理、更加科学、如何定量分析城市空间形态演变过程中的特征和问题,并对开封城市空间形态的各个方面进行优化。本研究在梳理城市发展简史的基础上,从城市空间形态扩展的时间和空间格局演化入手,在空间句法理论的基础上又加以HP滤波法和扩展强度指数的方法,对开封市区城市空间形态演变进行时段分异和格局变化分析。基于空间句法模型对开封市区城市空间形态的应用,得出一系列量化指标,找出城市空间形态演变的规律、动力机制等,总结其在发展中所面临问题并提出相应优化建议,为开封城市空间形态的未来发展提供参考。结果表明:空间句法理论以及空间句法的分析方法对城市空间形态的演化研究具有可行性;通过空间句法模型的集成核、可理解度和空间智能度的量化指标分析出开封市区城市空间形态演变的特征,即开封市区城市空间形态是在自组织和他组织的双重作用下发展的,以自组织作用为主、他组织作用为辅;运用Depthmap句法软件生成的轴线模型图直观的显示出了开封市区城市空间形态由最初的单中心模式发展为组团状模式并有向多核扩展模式发展的趋势。将影响开封市区城市空间形态演变的动力机制概括为自然地理条件、历史文化背景、社会经济活动、政策和城市规划、科学技术因素和合力机制六个方面;通过开封市区城市空间的轴线网络模型、集成度、可理解度以及空间智能度分析,认识到现如今发展面临的主要问题有:城市的综合交通有待加强、城市区域间的联动性不高、城市发展无龙头企业带动、老城区存在问题多,改造难度大等。根据上述问题对开封市区城市空间形态的演化提出优化建议:开封市区城市空间发展模式和结构的转变和融合、老城区改造和“特色化”调控、加强新老城区发展的对接联动。只有通过对开封市区城市空间结构的科学规划,才能够为开封未来城市空间的健康发展模式提供优化机制和现实意义,为实现新型城镇化建设提供空间发展基础。