在城市快速化发展的背景下,城市空间形态的研究在学术界掀起了一股研究热潮,而城市空间形态的研究对于城市空间结构和空间形态的发展与规划是否合理,在城市规划中占的比重明显加大,也起着越来越大的引导作用。本文以空间形态学和空间句法为理论依据,利用科学的方法基于历史资料和统计数据从空间形态学方面定性定量的对长沙古城空间形态演变进行研究,通过对城市空间形态演进特征并结合社会经济文化等因素分析其中心区域变迁动因,总结其发展演变规律及城市空间发展的问题,探索解决方案,并提出适应长沙历史城区形态结构和社会经济等特点的规划与保护措施。利用分析空间构形的软件Depthmap通过具体分析空间全局集成度、局部集成度、可理解度的方法对长沙封建时期(1872年)、民国时期(1913-1949年)、计划经济时期(1985年)、市场经济时期(2010年)的城市形态演变特征进行研究后,将城市中心性、城市局部与整体的关系进行比较,从中结合城市自组织与他组织发展机制,找出影响城市空间发展的规律结合变迁动因分析历史城区及城市发展问题。通过句法分析出的长沙城市空间结构与历史资料记载进行对比,得出与其空间发展结果基本相符,说明空间句法理论作为空间规划方案进行推敲和完善的一种辅助手段,能对空间形态进行分析,并提出相应的改进措施。依据上述长沙城市形态的演变规律,提出长沙城市中心集聚发展所引起的各种因素对历史城区人类活动过度聚集带来的不利影响,以借助空间构形的调整提出措施,达到疏解历史城区的人类活动和积极创造城市多中心与卫星城建设的目的,平衡有限深度内对外交通与内部生活才能有效的规划好、保护好历史城区,并为实现长沙城市空间的可持续发展提供全新角度的思考。