开埠城市是中国近代城市走向现代化的开端,经过一百多年的发展,其城市和建筑迅速展开现代化转型,形成自身特色,成为我国城市形态的重要组成部分,但由于研究手段的限制,对开埠城市空间形态演进的研究多停留在定性分析阶段。随着信息时代的来临,GIS与VR技术强大的空间分析功能和三维可视化功能,为开埠城市的研究提供了新的方法和视野。本文借助天津市三维数字模型,并与GIS技术相结合,采取数理量化分析、时间与空间双线贯穿的手段,系统构建中国近代开埠城市空间形态的研究框架,共分六个章节:第一章明确文章的研究背景、目的及其研究内容和框架;第二章总结开埠城市空间形态的国内外研究现状,分析开埠城市空间形态的理论、空间测度方法及演化模式和动力机制,并提出GIS与VR技术对开埠城市研究产生的变革意义;第三章基于多学科交叉、整体分析、动态研究等观点,从宏观的群体空间结构、中观的外部空间形态、微观的内部空间形态三个层面入手对开埠城市进行研究,构建了一种新的、基于GIS和VR技术的分析方法和分析框架;第四章展开以天津为实例的实证研究,从天津所处的群体空间结构、外部空间形态和内部空间构成要素三个方面综合分析天津城市空间形态演化的过程和特点;第五章基于第四章的分析,分阶段、分层次,系统的总结了天津城市空间形态演化特征和动力机制;最后针对开埠城市发展现状,指出新时期其发展存在的问题和面临的挑战,并对其演变趋势做了相应的预测,同时指出下一阶段的研究重点。