随着城市化进程的不断深化,城市化建设成为学者们研究的重要课题之一。分析城市功能区分布特征、城市现有土地利用情况和土地复合情况对于未来城市的发展规划起着重要的参考作用。随着互联网、物联网技术的发展,各类城市、居民数据的不断涌现,使得城市规划进入了更加广阔的时间维度和空间维度。多源数据的兴起,让城市化研究拥有更为精确的数据基础,特别是开源数据不仅具有实时、高效、快速的特点,同时对应研究成果的精度也更高。本文基于多源数据对西安市主城区（莲湖区、碑林区和新城区）的城市功能结构进行识别分析,依据识别结果和目前存在的城市功能规划的问题,分析评估西安市主城区的城市化建设现状,并提出优化建议。主要内容如下:（1）数据爬取与预处理。利用Python技术分别从高德地图、OSM（Open Street Map）网站爬取西安市主城区的兴趣点POI（Point of Interest）数据、路网数据;结合研究内容,删除部分重复POI,并对清洗好的POI数据进行重分类;其次对路网数据中的部分断头路、重复路进行删减,对无法闭合的道路进行闭合,最后以街区为最小研究单元,将路网数据分割成最小研究单元的数据集。（2）将多源融合的POI数据集以及分割好的路网单元作为功能区识别的数据基础,建立数学模型进行城市功能区识别,分析识别结果,利用经典混淆矩阵对识别结果进行精度验证,最后得到西安市主城区功能区识别结果的总体精度为78.33%,以及Kappa系数为0.74。这说明基于POI的以街区为最小研究单元的城市功能区识别方法具有较高的准确性,识别率较好。（3）对识别后的城市功能区结果进行结构分析。首先,基于全局的角度,总体分析城市功能要素分布格局,得出莲湖区的公服功能和文旅功能具有一定的发展空间,新城区的商服功能和产业功能需要进一步的发展;其次对城市的土地利用混合度和复合情况进行分析,计算得到西安市主城区的土地利用混合度和区位熵指数;再次对居住功能、商服功能、公服功能和文旅功能使用空间统计相关工具进行多要素与多圈层分析,最后依据以上分析结果对西安市主城区在发展过程中所遇到的相关问题进行思考与建议。