可持续发展理论自上世纪80年代提出以来,日益为人们所认同,成为国家制定宏观经济发展战略的一种选择。战略环境评价作为实现可持续发展战略目标的重要手段之一,由于在环境与发展综合宏观决策中发挥着越来越大的作用,日益受到各国政府的重视和关注。但是,随着战略环评在我国实践的不断深入,战略环评工作暴露出缺乏科学性、系统性和整体性的缺陷。因此,加强战略环评相关理论和技术方法的研究,成为落实科学发展观,实现区域可持续发展战略的重要问题。城市总体规划是一个城市未来几年甚至更长时间内发展的指挥棒和航向灯,其规划的优劣直接关系到未来城市的发展方向和发展前景。因此,以科学发展观和可持续发展战略为导向,客观、科学地评判城市总体规划,不仅有益于政府部门决策的科学化,而且对于城市生态系统持续、健康、快速地发展具有重要的现实意义。本文基于定性定量综合集成方法,综合环境学、系统学、经济学、预测学及计算机技术等学科理论和方法,结合城市生态系统发展的内在要求,对城市生态系统可持续发展进行了实证研究。文中首先对武汉市城市生态系统的资源利用状态、环境质量、协调发展状况的现状进行了分析,在此基础上,以定性定量方法相结合,利用系统工程,数据挖掘和统计分析等方法对武汉市总体规划期间资源利用状态与经济发展,环境质量与经济增长以及经济、社会、资源环境协调发展进行了模拟研究,进而对《武汉城市总体规划(2005-2020年)纲要》进行评价。论文的主要内容及结论如下:(1)论文运用生态足迹理论与模型对武汉市1988-2004年资源利用状态进行了现状评价,指出过度的资源消费是造成该区域生态赤字的关键原因;为进一步对武汉市资源利用状态进行动态化评价,利用偏最小二乘模型对生态足迹重要影响因子进行了筛选,从而剔除了重要性相对低的因子;论文运用集对分析动态模型从不确定性角度对总体规划期间生态足迹进行预测,并分析了总体规划期间生态足迹与经济发展的关系。论文在研究内容和方法上具有一定的创新。(2)论文运用环境库兹涅茨曲线及计量模型分析了1988-2004年武汉市环境质量与经济增长之间的关系,认为收入不平等现象加重会刺激环境质量的下降,但经济增长仍然是加重环境污染恶化的重要原因。同时,较高的收入差距会加强经济增长对环境污染恶化的正效应。就城市总体规划期间环境质量与经济增长的关系研究表明,收入差距越大,EKC曲线变得更加陡峭,环境改善的转折点提高,且转折点出现的时间越晚。(3)结合国内外研究现状,采用定性与定量的方法建立武汉城市协调发展评价的指标体系。该指标体系由目标层、约束层、子系统层、准则层和指标层构成,具有递阶层次结构,能综合反映武汉市协调发展状态。根据该指标体系,论文运用主成分分析和协调发展模型研究了1988-2004年武汉市经济、社会和资源环境的演进态势。结果表明,城市生态系统综合发展水平稳步提高,协调发展面临巨大压力。经济、社会与资源环境的耦合关系由严重失调、中度失调、轻度失调、濒临失调、趋向勉强协调。(4)论文运用偏最小二乘模型,筛选出武汉市协调发展度的重要影响因子。在此基础上,利用支持向量机对武汉市总体规划期间协调发展度的变化趋势进行了模拟。通过将协调发展度的规划值与预测值对比分析可以看出,武汉市在2020年达不到良好协调的发展状态。在此基础上,论文提出了城市协调发展的一系列建议与对策。