城市是一个复杂的动态系统,定量化研究城市要素的不同集聚模式之间的差异与联系,探讨各城市要素分布的影响因素,对于理解城市发展机理、合理制定城市规划具有重要意义。城市内部各个城市要素存在不同的集聚程度与集聚模式,但现有的大量研究仅关注单一的城市要素的分布,不同城市空间要素的空间模式的差异与联系尚未有研究。本研究探讨了在武汉市主城区内不透水表面、道路、人口、容积率、商业POI等城市要素的圈层分布规律、集聚程度、分布模式及影响因素。运用核密度估计法识别武汉市城市中心结构,运用城市密度方程拟合城市要素圈层分布,构建集聚程度指标衡量城市要素的集聚水平,基于核密度估计法识别城市要素的分布模式,运用空间计量模型分析各个城市要素分布的显著影响因素。研究结果主要有以下几方面:(1)武汉市现已形成“一主七副”多中心结构,城市密度方程能够较好的拟合各个城市要素密度值的圈层分布,各个城市要素从城市中心向外呈现反S型衰减趋势。(2)不同城市要素的集聚程度、集聚模式具有显著差异。商业POI密度、人口密度高度集聚,道路密度、容积率中度集聚,不透水表面密度低度集聚。武汉市城市要素的集聚模式有点状集聚模式、轴状/带状集聚模式、面状集聚模式、环状集聚模式。(3)不同城市要素的集聚程度与集聚模式有一定的联系。高度集聚的城市要素集聚模式为“点状模式+带状模式+面状模式”相结合;中度集聚的城市要素集聚模式为“点状模式+轴状模式+面状模式”相结合;低度集聚的城市要素的集聚模式为·“面状模式+环状模式”相结合。(4)空间计量模型结果表明稀缺景观资源显著正向影响不透水表面密度、道路密度分布,负向影响容积率的分布。城市中心的吸引促进城市要素道路密度、容积率、商业POI密度的空间分布,商业POI密度的空间分布对城市中心具有较强的依赖性。交通(公交地铁站点)显著正向影响不透水表面密度、道路密度等的空间分布。公共服务设施机构政府与社会团体机构显著正向影响人口密度的空间分布,医疗保健机构显著正向影响道路密度和容积率的空间分布。建筑层数促进容积率和人口密度的空间分布,显著影响容积率的空间分布;土地混合利用负向影响商业POI密度、道路密度分布,正向影响不透水表面密度分布。