区域城镇空间结构是区域经济、社会、资源、环境等综合运行的结果,又是实现区域资源合理利用、经济社会更好发展的基础。在新的时代背景下,适应新的发展形势,优化区域城镇空间结构,提升城镇区域的整体功能和经济带动能力,与区域资源、环境相协调,是关中地区社会经济发展中亟待解决的关键问题之一。本文以关中城镇区域为研究对象,总结归纳了近十几年来国内外区域城镇空间结构的研究进展及关中城镇区域空间结构研究的主要成果,界定了城镇区域的概念。运用历史分析方法,对关中城镇区域空间结构的历史演变进行研究,将关中城镇区域空间结构的历史演变划分为六个历史阶段,在不同的发展阶段,由于区域地理要素的变化,区域的城镇空间格局也会相应的处于不同演化阶段,表征为从西周时期城镇的产生到隋唐时的巅峰再到今天的现代化城镇,从分散的城镇空间格局、枝状发展阶段、到城市群的雏形再到组团式城镇群阶段。并运用分形原理定量化的对关中城镇区域空间结构现状进行分析研究,分别测算其空间结构聚集维数、网格维数、空间关联维数,结合定性分析,得出其当前的空间结构不是一种区域协调、紧凑、集约、有序、可持续的空间结构。通过对传统要素(自然地理、资源、环境、经济、交通、区域文化等)以及区域空间结构演变的新因素(全球化、制度、信息、体制、新经济等)的全面分析,采用复杂巨系统分析的方法基于自组织和他组织复合作用研究资源、环境、经济、政策、文化、信息、体制等对区域城镇空间结构的作用机制,提出关中城镇区域空间结构的演化是一种自组织和他组织复合发展的过程,两者复合作用而构成特定阶段的关中城镇区域空间结构。通过区域城镇空间结构对资源、环境、经济、综合竞争力等的反馈效应研究,认为关中城镇区域空间结构的演化有利于促进产业结构升级、推动区域城市化进程,减轻环境压力、有效集约利用资源,提高区域竞争力、促进区域协调发展;在空间结构演化中也同样存在负反馈,这种负反馈效应突出表现在城市集聚与扩张中对生态环境的负反馈。在资源、环境、经济、政策、文化、信息、体制等对区域城镇空间结构的作用机制研究基础上,通过趋势分析,提出面对全球化与再地域化并存、信息化建设大力推进、我国社会经济体制转型继续深入、国家宏观政策的良好机遇、关中城镇群建设和关中——天水经济区建设将逐步落实的新的时代背景,关中城镇区域逐步形成以西成为中心,以宝鸡城镇组团、杨凌城镇组团、铜耀城镇组团、渭华城镇组团、彬长城镇组团为辅助的组团状发展格局。为了适应经济发展新形势,实现这一空间联系紧密、高效率,城乡关系协调、与资源环境协调持续发展的组团式格局,需要通过诸如:夯实产业基础,发展产业集群;建立协调机制、统筹区域发展;建设基础设施,完善交通网络;实施空间管制,保护生态环境;加强城际合作,促进协调发展;转换政府角色,促进区域发展等途径对现状关中城镇区域空间结构进行优化。