在快速城市化背景下,提高城市土地利用强度成为了缓解城市土地无限制蔓延的重要举措之一,而在不考虑城市社会经济活力发展水平的前提下,一味地提高建筑物高度和城市土地密度,将对可持续发展造成一定的负面影响。城市土地利用强度与城市活力是两个互相影响、互相依赖的系统,对二者空间适配与协调关系的深入理解能够为优化城市空间规划提供理论依据,对于提高城市化的质量、实现城市的可持续发展具有重要意义。本研究用不透水面密度和建筑物容积密度表征城市土地利用强度,用夜光辐射亮度均值和餐饮类POI密度表征城市活力,以中国20个快速发展的大城市为例,探究了二者的空间集聚特点和适配、协调关系。首先,借助多源数据确定20个城市的中心,构建各城市的中心圈层结构,在此基础上利用圈层分析法比较20个城市的各圈层指标值的绝对大小,并借助城市密度反S方程对指标和系统的圈层分布进行拟合实验,通过集聚度指标分析了城市土地利用强度与城市活力的中心集聚性差异。其次,利用双变量全局和局部Moran’s I在格网尺度上分析了各城市土地利用强度与城市活力整体的空间相关性和局部的不适配情况。最后,利用耦合度与耦合协调度模型分析了各城市土地利用强度与城市活力的相互影响的耦合关系和协调关系,并对20个城市各种空间关系的整体水平进行了比较。本文的主要结论有以下几点:(1)一般情况下,不透水面密度、建筑物容积密度、夜光辐射亮度均值和餐饮类POI密度指标的圈层分布符合由城市中心向外递减的规律;在四个指标中,不同城市夜光辐射亮度均值的差异最大;在20个城市中,北京、上海和广州三个城市的各项指标衰减速度都较慢。(2)城市密度反S曲线能够较好地拟合本研究的两个系统和四个指标的圈层分布,但不太适用于深圳市的多组团结构;与城市土地利用强度相比,大连市和武汉市的城市活力为低度集聚水平,上海市为高度集聚水平,其他城市为中度集聚水平。(3)各城市的土地利用强度与城市活力均为空间正相关,西安和济南的的空间相关性相对较强,而大连和青岛的空间相关性相对较弱;不同城市的集聚类型的空间分布具有相似性,“低-高”集聚类型多分布在“高-高”类型的外边界处,而“高-低”集聚类型多分布在“低-低”类型的内边界处;低城市活力包围高土地利用强度的集聚区域最多,表示这些区域的土地利用强度发展超前,可能需要进一步优化区域结构,刺激城市活力的增长。(4)耦合等级与协调等级的分布都满足由城市中心向外降低的规律,但等级组成结构差异较大;长春、济南、深圳、石家庄和天津五个城市的土地利用强度与城市活力的空间相关性、适配关系、耦合关系和协调关系的排名都相对靠前。