城市经济腹地是由于城市中心的吸引力和辐射力对周边环境的影响而在城市中心与周边地区的社会经济联系中起主导作用的区域。城市经济腹地格局演变与城市建设用地动态变化密切相关，二者协调发展程度对促进新型城镇化健康、可持续发展意义重大。黄河下游地区是中国重要的流域经济区和新型城镇化推进的战略区域，社会经济发展迅速且联系紧密，建设用地扩展也较为剧烈。开展黄河下游地区城市规模扩张与其经济腹地的协同发展方向的相关研究有助于推动黄河流域高质量发展，同时对发展状况类似的区域也有积极的借鉴意义。基于此，本文以黄河下游地区为研究区域，运用建设用地扩张系数、场强模型、社会网络分析、耦合协调发展模型、地理探测器等多种研究方法，对该区域2005~2017年城市建设用地与经济腹地时空变化格局与特征、发展关系和发展关系转变的驱动因素进行了研究。得出以下主要结论：
　　(1)2005~2017年黄河下游地区各市城市建设用地面积的差距在逐渐增大，且变化特征差异明显。2005、2011和2017年三个时间节点城市建设用地面积最大的城市分别为济南、济南和郑州，建设用地面积最小的城市分别为周口、濮阳、周口，面积最大值依次是最小值的7.222、8.077和8.655倍。在变化特征上，2005-2011年和2011-2017年扩展速度最快的城市分别为济宁、德州，扩展速度系数分别是19.734%、19.750%，扩展强度最高的城市均是郑州市，扩展强度系数分别为1.855%、2.250%，扩展规模最大的城市依然是郑州，扩展规模系数分别为19.464%、20.305%。河南地区城市建设用地扩展非均衡化的速度快于山东地区城市建设用地扩展均衡化的速度。
　　(2)2005~2017年黄河下游地区各市经济腹地面积时空分布格局差异明显，各市经济腹地变化特征两极分化现象显著。郑州市和济南市的经济腹地始终覆盖了黄河下游大部分地区，共同确定了黄河下游地区经济腹地双核心的分布格局。紧邻或靠近郑州和济南两市的城市，自身经济腹地都远不足以覆盖其行政区划范围，而距离两个核心城市较远的城市受到的挤压效应较小。在变化特征上，2005~2017年河南省内城市之间经济腹地联系有所减弱，山东省内城市之间稍有所增强。2005年济南—德州、郑州—焦作的经济辐射作用最为明显，辐射程度分别达到了德州、焦作行政区划面积的81.570%、79.710%；2011年郑州—焦作、济南—德州的经济辐射作用程度最大，辐射程度分别达到焦作、德州行政区划面积的80.742%、77.370%；2017年济南—德州、郑州—开封的经济辐射作用最为明显，辐射程度分别达到德州、开封行政区划的75.681%、72.295%。郑州市和济南市在经济腹地相互作用关系网络中辐射作用较强，菏泽市在经济腹地相互作用关系网络中中介效应最强。
　　(3)2005~2017年黄河下游地区城市建设用地与经济腹地时空发展关系总体协调发展水平不高，但整体上协调性有所提高。整个研究区城市建设用地与经济腹地总体耦合性逐渐增强。大部分城市均处于轻度失调、濒临失调和勉强协调发展类型，三者数量总和在各个时间节点上均为80%以上。上升模式的城市大多是由失调型向协调型转变，而下降模式的城市都是在协调类型中转变，并且上升模式的城市数量多于下降模式的城市数量。上升模式的城市有许昌、德州、滨州、菏泽和济宁，下降模式的城市有商丘、泰安、淄博和郑州，其余城市保持不变。
　　(4)2005~2017年驱动黄河下游地区城市建设用地与经济腹地发展关系变化的影响因子及其影响程度在不断发生着变化。2005年的影响因子及其影响程度由高到低依次为城市居住用地面积、市辖区人口、建成区面积、在校大学生数、社会消费品零售总额、移动电话年末用户数等。2011年为社会消费品零售总额、城镇就业人员数、在校大学生数、城镇人口占总人口比重、市辖区年末实有公共汽(电)车营运车辆数、城市居住用地面积等。2017年转变为社会消费品零售总额、建成区面积、市辖区人口、城镇就业人员数、在校大学生数、第三产业产值比重等。并且，这些影响因子对城市建设用地与经济腹地发展关系的影响是交互后相互增强的。