我国资源型城市数量多、分布广，历史贡献巨大，现实地位突出。随着资源的不断开发与利用，资源型城市土地资源紧缺、生态环境恶化、城市空间发展无序、城乡发展失调、资源衰竭等问题日益凸显，导致资源型城市可持续发展面临严峻挑战，加快城市转型的任务十分艰巨。城市空间结构优化是指通过调整空间布局要素组织结构实现城市空间重构，是实现城市转型的重要途径。城市基础设施是城市空间结构的主要影响要素，随着城市基础设施功能的不断完善，人们对城市基础设施的依赖日益增大，城市基础设施空间结构很大程度上决定了城市空间结构形态。城市基础设施空间结构是基础设施各要素的空间分布关系，GIS的基本空间分析模块和空间分析模型为城市基础设施的空间结构分析提供了有效的技术支撑。从城市转型角度研究城市基础设施空间结构，将为城市基础设施布局以及城市空间重构提供依据。　　本文以城市规划理论为指导，以GIS空间分析和空间统计分析方法为核心手段，综合集成灰色系统理论开展了城市基础设施空间结构研究，构建了多学科交叉的城市基础设施空间结构分析方法体系。基于研究结果和研究区域主要空间结构问题，提出优化城市基础设施空间结构的对策，为研究区域城市基础设施空间规划提供决策支持。　　本文完成的主要研究内容及取得的研究成果包括以下几个方面:　　(1)基于资源型城市转型需要及城市基础设施在城市转型过程中的重要作用，提出城市基础空间结构优化促进城市转型的规划思路。构建的多学科交叉的城市基础设施空间结构分析方法体系突破了传统城市基础设施规划方法，为资源型城市空间重构提供了新的技术支撑。　　(2)采用灰色系统关联方法建立了城市基础设施与城市化水平的灰色关联度模型，探讨城市基础设施与城市转型的关联关系。研究结果表明能源设施与交通设施对城市化水平的影响最大，揭示了城市基础设施在城市转型中的重要作用。　　(3)采用探索性空间数据分析(ESDA)方法研究了交通设施及其空间分布影响因子的空间关联性。分别从全局空间自相关、局部空间自相关和条件地图三个模块分析了相关变量的空间分布及空间相关性。研究表明:交通路网密度、人口密度、工业生产总值及矿产资源分布均呈空间正相关，地质灾害隐患点呈随机分布。　　(4)采用地理加权回归(GWR)模型分析交通路网密度与人口密度、工业产值、地质灾害和矿产资源等相关因素的空间关联关系，揭示了人口密度和工业生产总值对交通路网密度的空间分布作用机理。研究表明:①地质灾害隐患点及矿产资源分布与交通路网密度不存在明显的空间关联性;②人口密度与交通路网密度存在空间正相关性，log10（人口密度）（即以10为底数的人口密度的对数）每增加一个单位，交通路网密度增加22.7％，人口密度对交通路网密度的影响由西南向东北逐步递减;③工业生产总值与交通路网密度存在空间正相关性，工业生产总值每增加1000万元，交通路网密度增加0.38‰，工业生产总值对交通路网密度的影响由东北向西南方向逐步递减。　　(5)基于城市空间结构优化的角度，结合城市基础设施空间结构分析方法体系研究结果，提出采用TOD规划模式、面向主体功能区划实施城市基础设施空间功能区划分以及建立城市基础设施空间协同规划“一张图”服务平台的规划方法和策略。