随着全球经济一体化及城市化进程日益深入，以城市为核心的城镇区域在世界和国家经济发展中扮演着日益重要的角色。众多学者从各自的专业领域对城镇区域发展进行了长期的广泛深入的研究，取得了丰富的研究成果。而将城镇区域人口、资源、环境和经济(以下简称PREE)等构成完整的系统进行综合研究，对城镇区域实施有效调控，是一种全新的研究途径，有关区域PREE系统的研究正逐步展开。 本论文以系统科学为基础，将关中城镇密集区域的人口、资源、环境、经济(以下简称PREE)和城镇等众多的子系统构建为一个完整开放的复杂巨系统，探索其层次、构成与关联反馈规律，研究其结构、演化进程和动力机制，探寻其预测和评价的方法。论文重点研究了PREE系统的基础理论，关中城镇密集区域PREE系统的构建以及关中城镇密集区域与PREE系统相互关联的机理。在研究过程中，论文结合城镇密集区域完善了PREE系统中的“超循环”理论，并将“信号转导”的概念和理论引入了有关城镇研究的领域，开辟了城镇密集区域PREE系统研究的新视角。同时，提出了新型的关中城镇密集区域PREE系统结构关系，并基于此新型的结构关系对关中城镇密集区域PREE系统进行了全新的机理研究。 研究表明，所构建的关中城镇密集区域PREE系统层次清晰、结构合理，可用于进一步开展实证的研究。探明了关中城镇密集区域和PREE系统的关联机理，对关中城镇密集区域实施有效调控具有指导意义。