近年来,我国中小城市的直接影响和辐射区域越来越大,在全国经济总量中占有重要地位,已经迎来它的黄金发展期。中国城市空间形态领域的研究,从1980年代末期以来不断取得进展,但研究范围、技术方法和内容等存在较大的局限性和不平衡性,特别是对一些中小城市的规划建设,还缺乏系统的城市规划理论的有效指导。城市空间形态的发展和更新是一个城市外部空间扩展与内部空间重组的过程,也是不断的解决社会活动、经济、文化、环境等因素与城市空间形态矛盾的过程,客观的分析影响城市空间发展的长效主导因素,把握城市内部各要素之间在总体层面上的空间组合关系,探讨城市空间形态的基本特征及其形成、演变和发展规律,深化对城市空间信息的认识和理解,掌握城市空间形态的演变规律、动力机制和制约因素,才能提升城市规划的科学理性,寻求中短期城市规划手段和优化实践。基于此,本文选取襄阳市的城市空间形态演变作为实证案例,通过系统分析寻求城市空间形态的演变规律。本论文以时间和空间为线索,在城市空间发展实证研究的基础上,对研究对象的历史演进做复杂问题的系统剖析,强调城市空间形态形成及演进的自演变作用,应用数理统计方法和地理信息系统(GIS)的量化分析对城市发展状态和性质进行研究,揭示城市空间从内部结构重建到外围地域增长的一系列演进过程的动力和规律,寻找城市系统运行的最优化和价值最大化的空间规划和更新模式。文章构建了襄阳市三十年来城市的空间句法结构,比较各时期的模型数据,总结了城市全局和分区各层面空间演进内在规律和特征,并对襄阳市城市空间形态结构演进作出评价,深入研究特征参数变化的内涵和规律,探讨襄阳城市空间句法结构演变内涵。在此基础上,对三十年来襄阳城市区位引力因子及空间功能分布与城市空间形态演进进行分析,提出两者作用的相关性理论；对历次城市规划的效果进行评价,总结规划干预对城市空间形态演变过程造成的影响,提出基于理想的城市空间更新模式,并对城市空间规划方案作出优化和比较,分析城市空间发展的双重组织机制的影响和作用,最后,提出基于理想的城市空间更新模式,并对城市空间规划方案作出优化和比较,探讨城市空间系统运行的最优化和价值最大化的对策和建议。