人口是区域发展中最为活跃的因素。城市经济发展伴随着人口空间结构的变动,城市内部各要素的分布状况也会通过人口空间结构反映出来。本文以武汉市人口空间结构为研究对象,分析人口分布现状特征,建立人口空间结构的数学模型,结合武汉城市总体规划中提出的“以主城区为核,多轴多心”开放式空间结构的发展目标,对武汉市是否已经形成了多中心结构进行测度和拟合。分析武汉市人口空间结构的时空演变规律及其动力因素,为武汉市以后的规划建设、经济社会发展提供一些参考。城市地理学家通常能透过人口数据解读出该城市空间的各种结构特征。城市人口在空间上的分布、变化是城市地理学中非常普遍的一个问题。本文通过人口规模、集聚特征和人口重心三个方面介绍武汉市人口空间分布的概况。通过计算武汉市人口年增长率,总结出近三十年来武汉市人口规模在持续扩大,但增长幅度逐渐放慢。利用空间自相关分析方法研究武汉市人口分布的集聚特征,得出武汉市人口存在着显著的正的空间自相关特性,即武汉市街道人口空间上有集聚分布的现象。西方学者对城市人口空间的研究除了探讨城市人口分布外,还以人口分布的相关指标来反映某些社会经济特征,城市区域的空间结构和城市增长等问题。本文以1982-2010年的人口数据资料为基础,分别从以下方面研究武汉市人口空间结构的时空演变规律：第一,武汉市人口的数量变动,包括对圈层、分区和街道三个层次的分析；第二,武汉市人口空间结构的指标测度。通过计算不均衡指数、集中指数、人口密度梯度以及绘制人口分布的洛伦兹曲线,概括武汉市人口空间结构演变规律。本文在武汉市人口空间分布及演变特征的基础上,借鉴地理学对“空间”问题的分析方法,应用GIS软件协助研究,总结武汉市人口密度函数模型。通过对武汉市底图进行等距离环形切割,计算环带内斑块面积和人口密度,实现了人口数据的空间化处理。考虑到武汉市面积较大,且主城区与郊区人口密度差距较大,因此本文分别对整个武汉市区和主城区人口密度分布进行拟合。在对每个环带进行人口密度计算后,得出不同类型的人口密度函数,根据相关系数最大的原则,选择解释力最强、拟合良好的Newling模型阐释当下武汉市人口空间分布的特点。根据拟合优度和得出的模型参数判断,武汉市人口分布的单中心结构依然明显。这其中是否隐藏着尚未发育成熟的多中心结构,本文在四种假设条件下通过测度和拟合武汉市多中心人口密度模型进行论证。