经济社会的发展以及人类活动的加剧,导致广州市面临着环境污染、生态系统退化的严峻形势,极大地威胁了城市生态系统的正常代谢功能及协调发展。如何合理地评价和测算城市生态系统健康对城市生态环境状况的监测和可持续发展有着重要意义。因此,本研究基于GIS和RS技术,围绕城市具有的复合性特征,结合“压力-状态-响应”模型(PSR)以及层次分析法(AHP),建立了广州城市生态系统健康评价指标体系。通过时、空、量、序的生态整合方法及地理学的空间量化分析,定量化测度了广州市2002-2017年人口干扰度、土地垦殖率、生态弹性度等指标,得出各评价指标及其综合城市生态系统健康的空间分布特征及演变规律,并探索了城市在多要素耦合机理下的生态系统健康应对策略。主要结论如下:(1)采用层次分析法确定了各指标因子所对应的权重值分别为:人口干扰度(0.1825)、人口密度(0.0797)、土地垦殖率(0.0348)、NDVI指数(0.1461)、景观多样性指数(0.0910)、平均斑块指数(0.0370)、均匀度指数(0.0370)、生态弹性度(0.2286)、景观破碎度(0.0522)、林地覆盖率(0.0913)、人均GDP(0.0198)。(2)利用极差变换法、密度分析法、移动窗口法、综合评价模型等相关计算方法,定量测度了广州市2002-2017年间各指标因子的健康等级空间分布特征及演化规律,主要结论如下:(1)广州市城市生态系统健康压力评价程度良好,压力强度呈现出中部>南部>北部的空间分异情况;2002-2017年的15年间压力评价为四级、五级区的整体比重增加了12.58%,三级区整体比重增加了3.53%,一级、二级区整体比重减少了15.98%,表明广州城市承受的压力强度不断增大。(2)广州市城市生态系统健康状态评价程度较差,北部区域比中部、南部区域健康状态好;2002-2017年的15年间状态评价为四级、五级区的整体比重增加了14.62%,三级区整体比重减少了5.03%,一级、二级区整体比重减少了9.6%,表明广州城市的状态呈现退化的趋势。(3)广州市城市生态系统健康响应评价程度较差,响应强度呈现出北部>中部>其他地区的空间分异情况;2002-2017年的15年间响应评价为四级、五级区的整体比重增加了2.45%,三级区整体比重增加了4.80%,一级、二级区整体比重减少了7.25%,表明广州城市响应水平逐年减弱。(4)近15年来,广州市城市生态系统健康综合评价处于三级及以上水平的区域占50.36%,整体上处于可维持状态;从空间分布上看,存在明显的空间分布差异,北部地区健康状况普遍好于中部和南部地区;从健康等级变化趋势上看,四级、五级区整体比重增加了11.53%,三级区整体比重减少了3.17%,一级、二级区整体比重减少了8.37,表明广州综合城市生态系统健康有逐年恶化的趋势。(3)通过采用差值分析及分区统计监测了广州市市域及各市辖区2002-2017年的城市生态系统健康变化情况,主要结论如下:(1)广州市近15年的市域城市生态系统健康变化占比大小为持平>恶化>改善,所占比重分别为持平(60.57%)、恶化(30.73%)、改善(8.70%),表明广州市域内整体的城市生态系统健康水平处于可维持状态。(2)广州市近15年各市辖区的城市生态系统健康恶化较多的区域有从化区、花都区、白云区、黄埔区、番禺区和南沙区;保持持平较多的区域有天河区、海珠区、越秀区、荔湾区;改善较多的区域有增城区、白云区、天河区、番禺区;从各区内部变化情况发现,南沙区、黄埔区这两个地区的城市生态系统健康恶化的区域较多,表明这两个区域近年各方面的退化现象严重。(4)通过监测结果对不同等级的城市生态系统健康变化提出相关的应对策略,以便更好地为广州市实现城市健康可持续性发展。