气候变化与城镇化深刻影响着人类生存与发展,如何应对气候变化已成为全球面临的重大挑战。城市作为复杂动态系统由多种因素构成,而作为城市“第一资源”的城市空间是人居环境和人类活动的载体,其结构影响气候变化和城市发展。滨海城市作为人口密集、海陆交界地区,气候变化与快速城镇化叠加,城市空间结构剧烈变迁,全球变暖、海平面上升、气象灾害频发,城市气候承载加剧,既有城市空间结构模式无法应对,如何从技术与方法上认知空间、解析空间、评测空间及优化空间,适应气候变化,是城市应对气候变化可持续发展的关键所在。基于国内外应对气候变化科学发展动向,针对我国滨海城市快速城镇化进程中,气候变化与城市空间结构的胁迫、风险与影响,城市空间结构亟待转型优化而又缺乏科学制定方法和适应、有效的应用模式,本文以应对气候变化为目标,以城市空间结构为对象,基于GIS、DPSIR、灰关联熵法、状态空间法和复杂适应系统理论(CAS),从外力适应、内力适应和综合适应层面,研究基于风险管控、气候承载和复杂适应的滨海城市空间结构适应优化的技术与方法,以厦门为案例城市,开展应对气候变化的滨海城市空间结构适应模式研究。(1)首先研究“什么是应对气候变化的城市空间结构适应?”进行应对气候变化的城市空间结构适应理论方法和概念模型研究。本文基于DPSIR,提出了城市适应气候变化的核心测度——城市气候承载力概念(UCCC),并阐释其内涵、价值、特征,构建了城市气候承载力结构模型,,构建了应对气候变化的滨海城市空间结构适应概念模型(USSCACM),提出结构输入要素:胁迫、风险、影响和模式输出要素:风险管控、气候承载和复杂适应,进而设计构建了概念模型的5个主要模块内容和相关方法技术体系:情景模块(事实与趋势)、关系模块(胁迫、风险与影响)、管控模块(外力适应)、承载模块(内力适应)和适应模块(综合适应)。(2)然后研究“为什么要进行应对气候变化的滨海城市空间结构适应模式研究?”进行滨海城市气候变化与空间结构演变情景与关系研究。基于数理统计分析方法和系统耦合理论,对我国滨海城市气候变化和空间结构演变进行历史回顾性分析,采用线性趋势估计法、Mann-Kendall突变检验法,揭示滨海城市近50年气候变化事实与特征,情景预测未来气候变化趋势,定性识别滨海城市空间结构演变特征,辨析提出滨海城市空间结构与气候变化的胁迫、风险与影响,并以厦门为例进行实证研究。(3)继而研究“如何评测气象灾害风险与空间区划?”进行外力适应——滨海城市气象灾害风险评测与空间区划研究。基于风险指数法、层次分析法、加权综合评分法、专家评估法,提出滨海城市气象灾害风险区划方法,构建气象灾害风险评价指标体系与评价模型,界定气象灾害风险分级判定标准,在此基础上,基于GIS进行气象灾害风险区划,编制城市气象灾害风险区划图(UMDR Map),判定气象灾害风险等级和差异性空间分布状态,从而确定基于风险管控的滨海城市空间结构适应优化的热点区域,并以厦门为例进行实证研究。(4)接着研究“如何评测城市气候承载力与空间分布?”进行内力适应——滨海城市气候承载力评测与空间分布研究。基于DPSIR、灰关联熵法、状态空间法,提出滨海城市气候承载力评测技术与方法,构建城市气候承载力评价指标体系和评价模型,界定城市空间气候承载状态分级判定标准与值域范围。在此基础上,基于GIS进行城市气候承载力空间分布分析,编制城市气候承载分布图(UCC Map),判定气候承载状态等级和差异性空间分布状态,从而确定基于气候承载的滨海城市空间结构适应优化的热点区域,并以厦门为例进行实证研究。(5)最后研究“如何进行应对气候变化的城市空间结构适应优化?”进行应对气候变化的滨海城市空间结构适应模式研究。在前文研究基础上,基于复杂适应系统理论(CAS)和GIS,针对滨海城市气候变化与空间胁迫、风险与影响,依据滨海城市气象灾害风险评测与空间区划、滨海城市气候承载力评测与空间分布的相关研究结果,基于风险管控、气候承载、气候适应3个层面,构建城市空间结构气候适应性单元模型,并以此为模块进行复杂适应性内部组织、外部组织和系统组织,构建社区级、片区级、城市级应对气候变化的滨海城市韧性、均衡、网络化的空间结构适应模式。并以厦门市为例进行实证研究,基于GIS叠合气象灾害风险区划图(UMDR Map)与城市气候承载分布图(UCC Map),编制城市空间气候地图(USC Map),提出城市空间结构适应优化建议,并基于全球变暖、气候变化和气象灾害情景分析,提出减缓、适应、韧性规划策略。