本研究在参阅大量旅游空间结构研究成果的基础上，界定了旅游空间结构的概念，并在此基础上，借鉴旅游增长极、旅游“点-轴”、旅游核心-边缘、旅游地生命周期及旅游空间结构演变、演化机制机理与演变、演化模式方面的理论对杭州旅游核心-边缘空间结构的演变及优化进行了研究。首先，本研究根据核心-边缘理论，结合旅游发展现状划分杭州旅游核心区与边缘区，运用基尼系数、最邻近指数、拓扑分析等技术方法从旅游资源空间结构、旅游交通空间结构及旅游企业空间布局三方面分析得出目前杭州旅游核心-边缘空间结构发育典型，并分析了杭州旅游核心-边缘空间结构的特征。其次，以旅游收入、旅游接待人次及国家A-5A旅游区、星级饭店、旅行社等旅游企业数量为指标，运用标准差、变差系数、赫尔芬达系数、首位度及位序-规模等方法探讨杭州旅游核心-边缘空间结构的演变态势，得出杭州旅游发展以核心区聚集形、非均衡的极化作用为主，但扩散作用正在逐渐增强;边缘区旅游发展相对均衡，但极化作用正在逐渐增强，边缘区内的核心区逐渐形成。最后，在现状及演化分析研究的基础上，提出了杭州“双核-多层级极核”旅游核心-边缘空间结构优化模式，详细分析了该模式提出的依据并就杭州“双核-多层级极核”旅游空间结构的构建提出建议。