城市人口通过不同的出行方式在城市之间形成了多模态的交通流。对基于不同出行方式的城市间人口流动网络空间格局及城市间相互作用测度研究,是目前城市地理学中流空间、城市网络、空间结构等领域关注的重要内容。但现有关于城市人口迁徙网络的研究主要以省际人口迁徙或特定区域城市群内部人口迁徙研究为主,缺乏全国尺度范围内的城市间人口迁徙规律和城市之间相互作用规律分析。近年来部分研究开始关注全国尺度上城市的人口迁徙网络,但主要聚焦于公路、铁路和航空等单一交通方式,对全国尺度上多种交通出行模式共同作用下的多模态城市人口迁徙网络的研究尚处于起步阶段。全国尺度的多模态城市人口迁徙网络研究主要面临如下问题:(1)人口流动数据大多通过人口普查、流动人口动态监测调查、个体问卷调查和访谈等方式采集,样本数据准确性和时效性不足;(2)现有城市空间格局和相互作用测度模型大多基于数据量有限的小尺度城市群构建,对大尺度、海量、实时更新的城市间人口迁徙数据的测度和分析支持不足。利用海量的互联网位置人口迁徙数据,改进多模态城市人口迁徙网络空间格局和空间相互作用的测度方法,有助于提升对全国城市人口空间格局和相互作用特征的认识程度,获取不同交通模式作用下全国城市间网络关系特征和城市间相互作用关系。本文研究基于腾讯人口迁徙数据,分析了在多模态人口流动的中国城市复杂网络结构特征,包括节点、整体结构及时间演变特征;探究了多模态人口流动的城市空间格局分布特征,包括有城市等级规模、空间分布和空间集聚;基于多模态迁徙数据和社会经济统计数据相结合的设计了多层次的城市规模计算指标体系,改进了传统引力模型,重点测算了多模态交通流作用下的城市空间相互作用的引力系数和距离衰减系数,实现了城市空间相互作用的测度。本文研究内容主要包括以下几个方面:(1)多模态迁徙数据的城市人口流动网络拓扑特征。研究人口流动数据与城市网络的映射关联关系,建立基于城市间多模态人口流动的城市复杂网络模型;对以此模型形成的城市有向加权网络和拓扑网络,通过复杂网络分析方法,分析对应城市复杂网络节点特征和整体结构特征;定量揭示了不同测度下网络特征时间演变规律。结果显示国家重点一线城市具有强中心性,部分边远地区城市(阿里地区)存在有较高的中介和接近中心度,人们选择迁徙出行方式越来越倾向于火车;不同网络节点的中转小于2个节点。聚类系数大小,依次是汽车,火车和飞机出行,与交通设施完备和服务距离远近存在有较大关系。(2)多模态迁徙数据的城市空间格局。研究基于城市间的汽车出行、火车出行、飞机出行和人口迁徙总量的人口流动强度测算各城市之间关联关系强度,通过核密度估计、位序—规模法则以及空间数据分析等方法,得到不同测度下的城市等级规模、空间分布和空间集聚分布,探析了基于不同测度的人口流动的中国城市体系的空间格局特征。结果显示,我国城市间人口迁徙既有单独特别显著的高强度城市,也有符合带状特征的区域分布,呈现以“北上广深成渝”为核心城市的空间分布。不同交通出行方式下人口流动强度的城市冷热点区域出现高值簇或低值簇的集聚程度相同,热点区域容易出现在沿海地区和华北、东北地区交界处,唯一出现的冷点区域在汽车出行的部分东北地区和西北地区,呈片面状集中分布。(3)多模态迁徙数据的城市空间相互作用测度。研究设计熵值法和PCA结合的层次指标权重算法计算城市规模,用经济联系强度中的隶属度替代引力系数,以城市人口流动强度和城市地区生产总值回归计算拟合得到全局距离衰减系数,进而改进传统引力模型。引入多模态迁徙数据的人口流动来替换城市人口规模,获得城市引力系数矩阵,用多模态迁徙数据的人口流动总量和城市地区生产总值代入引力模型,组成回归方程拟合得到全局距离衰减系数1.6181。利用改进模型测度了基于人口流动的城市空间相互作用。对5大国家重点城市群的空间相互作用分析,显示在城市群中起正向相互作用的都是具有较强的政治经济属性的核心城市,起反向相互作用的都是城市群内经济发展缓慢的城市。