全球城市化和城市空间的蔓延是当今世界城市发展总的趋势，在城市蔓延的过程中，空间结构变化最大与土地利用模式转变最快的地区位于城市的边缘区。它一方面表现为边缘区内部的土地利用结构由乡村用地向城市用地转换，另一方面表现为城市边缘区外部空间范围的扩展。城市边缘区作为一个相对独立的地域实体，最为突出的特征体现在其蔓延的无序性。快速无序的蔓延给边缘区带来了一系列人口、土地、经济、社会、生态环境问题，例如在快速城市化时期表现出的城市人口激增、土地资源浪费、耕地快速流失、城中村泛滥、社会极化、贫富隔离、山体湿地破坏、大气水体污染等现象与问题。以城市发展中存在的主要问题为导向的城市边缘区研究，已经成为城市规划和其它相关领域迫切需要研究的课题。本文以武汉市为例对城市边缘区展开理论研究和实证分析，从城市边缘区的发展历程、形成机制、特征、问题等方面的研究着手，探索了中国城市化快速发展时期快捷的、有效的解决城市边缘区无序蔓延的方法。这不仅对城市规划理论体系的完善具有重要的理论意义，也对协调城市与乡村的关系，优化城市空间结构和形态，节约土地资源，促进城市的政治、社会、经济、环境的和谐发展，具有重要的实践意义。本论文采用了RS和GIS技术，以武汉市城市演变的历史过程及边缘区的形成发展为例对理论研究的成果进行了实证分析。论文从国内外城市边缘区概念的辨析入手，提出了适合目前中国国情的大城市边缘区的概念；研究了城市边缘区理论发展的历史和现状；比较了国内外城市边缘区形成和发展的机制；总结了国内外划分城市边缘区的方法；并提出了我国目前城市边缘区划分的原则。在此基础上论文着重对我国大城市边缘区的组成要素、功能、普遍特征、存在问题等方面进行了较深入地探讨，形成了研究大城市边缘区的理论方法体系；并实证了采用RS和GIS技术，结合系统论的、综合的方法研究城市边缘空间复杂问题的技术方法路线的可行性和正确性。论文以武汉市为例，对影响城市边缘区的主要物质要素工业、住区、生态环境以及主要非物质要素社会空间问题展开了较深入的影响研究；针对我国大城市边缘区无序蔓延引发的一系列问题，在对建立城市边缘区反蔓延生态控制圈的理论和实践进行溯源的基础上，提出了构建“城市边缘区反蔓延生态控制圈”的思路。这种思路试图通过对城市空间形态进行“塑形”，从而控制城市在边缘区的快速无序蔓延，调和城市与自然的矛盾，引导城市在跨越城市边缘区的严格管制范围之后，依托城市内部伸展出的快速捷运系统生长出新的城市发展空间，使城市有机的增长。保护城市边缘区的土地资源，维护城市边缘区自然生态环境的平衡，实现城市有序、和谐、可持续的发展。