当前滨海城市发展已经进入转折期,存量更新成为滨海城市发展的转型目标。随着海洋经济的迅速发展,滨海非正规聚落空间是滨海带社会、经济转型的重要体现区域。因此,滨海非正规聚落可持续发展一直以来是发展中国家关注的研究问题,而滨海带与非正规聚落协同发展是滨海存量更新的关注热点。近年来,“海上丝绸之路经济带”使得滨海非正规聚落进一步体现其地缘优势和人文资源优势。作为海上丝绸之路的文化聚集地,滨海非正规聚落空间研究受到学术界的广泛关注。滨海非正规聚落空间的动态演变动力机制成为了我国海上丝绸之路建设的重大研究课题,同时也是“规划理性化”的重要前沿问题。然而,社会经济与聚落空间协同发展研究还处于起步阶段,而海洋经济发展与滨海非正规聚落空间复杂性演变的相关性研究更是缺乏。鉴于前述的研究背景及科学问题,本论文基于分形理论,优化适用于滨海非正规聚落空间的分形维数计算方法,理性认知滨海非正规聚落空间复杂性分形特征,寻找其复杂性演变的社会、经济因素,系统揭示滨海非正规聚落空间复杂性演变的内外动力机制。本研究旨在为滨海非正规聚落空间更新提供复杂性科学技术支持与决策依据,促进非正规聚落与滨海带的协同发展。全文在“优化技术手段—判断规律及存在问题—探寻动力机制与解决方法”技术路线下展开以下方面研究:首先,优化技术手段:基于分形理论与滨海非正规聚落空间发展特征,研究基于水陆边缘检测的图像提取技术、动态盒子覆盖技术、无标度区、分形维数的理想区间和临界值等方面,优化传统城市分形的分形维数计算方法,为小尺度滨海非正规聚落空间分形维数计算奠定了算法基础。建构滨海空间分形特性随时间演变和内、外动力作用的非线性分析模型。其次,剖析厦门市滨海非正规聚落空间复杂性的演变规律:从时变性、层级性、与均衡性三个层面研究厦门市滨海非正规聚落空间复杂性特征及其演变规律。结果表明厦门岛内外的非正规聚落空间边界维演变呈现异速趋同性,空间肌理呈现多元化生长态势,全时期下各层级相关性弱,且各区发展不均衡。岛内滨海非正规聚落边界逐渐失去复杂性,部分非正规聚落已不具备传统滨海聚落空间特色,岛外滨海非正规聚落空间将在“十四五”末期达到分形维数临界值。因此,厦门市滨海带和岛内外非正规聚落的协同发展迫在眉睫。最后,探寻厦门市滨海非正规聚落空间复杂性演变动力作用机制:从内部与外部动力阐述厦门市滨海非正规聚落空间演变的动力机制,指导滨海带与非正规聚落空间的协同发展。一方面,从海岸线发展、产业经济、人口结构等要素,揭示滨海非正规聚落空间复杂性演变的外部动力机制。建立厦门市海岸线边界维时间演变、人口结构和产业经济对滨海非正规聚落空间复杂性演变影响的分析模型,为滨海非正规聚落空间的优化调控提出外部发展的控制阈值,并提出产业经济与人口结构发展的阈值区间。另一方面,从内部机制入手,建立滨海非正规聚落空间的内部经济结构、人口结构、用地结构的内部作用力与聚落空间分形维数的非线性关系,预测滨海非正规聚落空间的发展趋势,提出内部空间更新路径,分析内部产业经济与人口结构发展的阈值区间,并探讨滨海非正规聚落自我调节弹性机制。本研究在技术层面上,基于分形理论,从水陆边缘检测的图像提取技术、动态盒子覆盖技术、无标度区扩展、分形维数的理想区间和临界值等方面,优化滨海非正规聚落空间分形维数计算方法,为滨海非正规聚落空间形态特征标记和动力机制分析提供有效工具,为“规划理性化”下的滨海非正规聚落空间复杂性研究提供创新技术手段;在理论层面上,开展分形理论视角下滨海非正规聚落空间复杂性演变的定量研究,构建分形维数随时间演变的非线性方程,揭示了厦门市滨海非正规聚落空间复杂性演变特性并预测其发展趋势,为滨海带与非正规聚落空间协调发展的定量研究提供理论依据;在实践层面上,从厦门市滨海非正规聚落空间可持续发展角度,揭示滨海非正规聚落空间演变的内部与外部动力因素与机制,建立滨海非正规聚落空间分形维数与内外作用力的分析模型,探讨滨海非正规聚落空间复杂性演变的内、外动力调控策略。本研究为制定聚落空间精细化更新策略提供科学依据,也为我国滨海非正规聚落空间的“规划理性化”研究提供借鉴。