随着城市化进程逐步加快,中国各大城市的规模都已经发生扩张,同时城市内部不同类型的中心发生分裂,其规模在空间上向外不规则的扩展。从城市整体发展来说,近年来在科技技术迅速发展的过程中,城市单中心为适应城市整体发展,其内部不断向多核心、复杂化且无序的方向发展。因此,为研究城市中心体系则首先需要研究各个中心的空间特征。目前研究城市中心空间特征时主要从用地规模、建筑总量、业态功能等静态要素入手,而忽视了重要的人为因素。根据规划发展以人为本的理念,从服务效率的角度出发,分析特大城市的城市级商业中心的服务效率以及依据服务效率特征对其空间进行优化,进而推动城市级商业中心的更新与发展。本文的研究对象是城市级商业中心,为分析城市级商业中心则归纳了基础理论,包含经济学与地理学的中心论、产业集聚理论与商业中心发展演替理论;对既有的商业中心空间范围区划方法与技术进行了总结,主要包括以调研资料为基础的定性研究区划方法、后期美国学者经典的墨菲指数方法、依据墨菲指数而改进的公共服务指数指标量化的区划方法、应用开源数据等多种区划方法。并且归纳了不同学科针对服务效率评价指标及其构建思路,为后文研究城市级商业中心空间的服务效率评价指标构建提供经验。在对既有城市级商业中心区划方法的基础上,提出通过网络开源商业服务设施数据以及各类数据的权重指标,构建西安城市级商业中心空间范围的区划方法。同时,从用地布局、道路网络结构、业态设施构成、城市设计要素、人群使用时空特征来研究城市级商业中心的特征。通过构建城市级商业中心的服务效率评价指标,同时对服务效率的评价方法进行总结,为了将城市级商业中心的服务效率评价结果进行空间可视化,即将同心圆结构模式作为城市级商业中心空间研究基础,通过圈层分析法计算出各圈层上服务效率评价结果,并通过计算结果分析城市级商业中心的问题及其影响机制,为后期西安城市级商业中心的优化提供基础依据。并且基于服务效率评价对城市级商业中心进行分析而总结出城市级商业中心优化方向以及优化的控制要素,针对西安市不同类型的城市级商业中心提出优化内容,最后对城市层面上西安城市级商业中心整体发展和规划提出优化建议。本文在原有方法的基础上通过多种网络开放数据,提出了城市级商业中心区划方法,并西安市商业中心为例进行了实证,提出城市级商业中心服务效率评价方法与指标体系,进而将指标进行定量计算后指出城市级商业中心的问题及其影响机制,最终基于服务效率评价对城市级商业中心进行优化。