在快速城市化背景下，城市空间结构与城市现代化、城市可持续发展之间的冲突日益明显，严重阻碍了城市整体效率的提高。因此，合理的城市空间结构的探讨对于优化城市整体布局和内部各种物质要素的空间组合，实现城市的可持续发展具有重要的理论意义和实践价值。 本文首先分析研究了城市空间结构演变的相关理论与实践，包括影响因素、一般规律、快速城市化背景下的发展趋势、国内外发展模式等。而后，以临沂城市空间结构为实证案例，深入探讨了其发展演变的动力机制和发展模式，进而提出了合理的优化措施，为处于快速城市化进程中的大城市的合理发展提供借鉴和参考。本文的主要结论如下： (1)在快速城市化背景下，城市仍然遵循“功能一结构”矛盾平衡原则，在外部动力机制--快速城市化推动力、横向区域协作力、空间相互作用力和内部动力机制--社会政治因素、经济发展因素、环境因素、文化科技因素等多重作用下发展演进。 (2)“多中心、组团发展”的布局结构是所有到达特大城市规模扩大发展的必然选择。在城市发展过程中要采取适宜的政策措施维护和强化这种结构，避免城市连绵成片进而演变为城市圈层直接向外蔓延式扩展。 (3)“跨河发展”是许多大城市的必然选择。它既为城市发展提供了较大的发展空间，有利于促进两岸经济的协同发展，同时也丰富了城市空间景观形象，临沂如此为之是城市发展的优化。 (4)从临沂城市发展的现实出发，明确提出了“建设生态城市”、“可持续发展”和“建设资源节约型社会”不仅是临沂城市发展的难点，也是今后我国城市规划和建设的关注点。