明长城作为珍贵的世界文化遗产,是具有严密的层次性、整体性、系统性的军事防御体系。以往关于明长城西北地区边镇的研究主要集中在文物调查和历史地理等学科方面,多关注某一地区、某一类型的防御设施的研究,缺乏针对作为明朝西北门户的四镇防御体系整体性和学科综合的全面研究。本文从建筑学的角度,并结合考古学、历史学、地理学等理论,系统梳理了明“九边”重镇之中的西北四镇长城的建置沿革、分布特征,总结其分布、选址、形制等建筑规律等特点;从历史的角度厘清西北四镇军事制度的发端、演化、完善等历史发展脉络,概括不同历史阶段的军事建制的主要特征,作为进行军事聚落深层次研究的基础。进而从军事聚落的空间地理分布入手,对西北四镇军事聚落进行研究,使用纵向及横向相结合的手法,揭示其时空分布规律,并绘制相应的军事聚落空间分布图,进而对四镇聚落选址、形制、层级结构等方面进行层层深入的剖析。之后从长城军事防御体系的构成要素入手,将体系分为守御、烽传、交通、辅助等几个子系统进行研究,从而构建出一个系统而严密的网络化体系。最后,着重于聚落的防御性特征展开剖析,揭示了明西北四镇军事防御体系的空间结构,并引入圈层结构理论,提出本防区军事防御的圈层结构及多核结构;从西北四镇特有的三边总制制度入手,通过对三边总制对西北四镇军事格局的影响的分析,对其军事防御模式进行探析,提出了本防区在总制制度下的基本防御模式,为明长城“九边”军事防御体系研究填补了这一空白。