城市作为人口、资本以及信息集聚的中心,其空间结构在发展过程中不断演变。随着全球化、市场化以及城市化的快速发展和区域经济的融合,城市群逐渐成为新的空间治理形式和经济增长引擎。然而伴随快城市群的快速发展,区域空间不平等、发展不均衡、环境污染等问题日益凸显,已严重影响城市和区域的可持续发展。为了应对这一系列发展桎梏,必须促进劳动力、资本、资源和技术等生产要素的自由流动,加强城市间的互补优势,实现区域协同发展。长江经济带在中国社会经济发展中具有举足轻重的地位,其内部城市群发展模式和区域特点具有显著的差异,有利于协同发展的研究。本文对长江经济带中城市群、都市圈及城市三个尺度,从要素协同发展（人口-土地）和城市间协同发展（空间关系和产业关系）两个角度入手,基于Landsat数据、夜间灯光数据以及中国工业企业数据库,利用空间分析和统计学方法,对长江经济带城市群时空格局演化与区域协同发展进行研究。在人类活动与城市土地扩展协同发展研究中,城市群和都市圈尺度下城市土地与人类活动范围间存在耦合关系。城市土地与人类活动范围的匹配程度随着时间的推移呈上升趋势。根据回归模型和景观格局指数的结果,城市土地以外的人类活动范围与城市土地的大小有关,城市土地以外人类活动范围内的土地在发达地区变化更为强烈。通过计算匹配程度并根据位置关系确定三种城市土地扩张类型,证明了新增城市土地与人类活动范围之间也存在耦合关系。在城市空间关系与产业关系协同发展及其与经济增长间关系研究中,证明了一系列研究假设。城市空间形态作为城市空间关系的表征之一,其变化程度与经济增长间存在一定的相关性。城市空间关系的变化模式具有显著的区域差异,长三角城市群中具有较高比例的双向趋近模式。通过局部双变量莫兰指数分析发现,城市空间形态与产业结构专业化间呈现显著的负相关性,而与产业结构多样化间呈现显著的正相关性。面板回归的结果显示产业结构相似度的提升有助于城市间联系的增强,但产业结构多样性和激烈的竞争则会产生相反的影响。此外,城市空间关系、产业结构相似度及产业结构多样化水平有助于经济增长,但产业结构专业化和产业竞争则会产生负向作用。本文认为,虽然协同发展的水平在稳步提高,但城市土地无序扩张和空间分布与规模结构发展不平衡的问题仍然存在。应当通过加强城市群基础设施建设和产业多样性,制定合理的政策和规划,促进区域一体化和协调发展。