在节约资源、保护环境的基本国策指导下,面对港口发展和生产运营过程中的不确定性因素,本文开展海港空间规划技术研究,探讨不确定性条件下港口空间资源的合理规划问题。首先,针对港口规划执行评估存在的不确定性,结合机器学习与人工判读,提出基于高分辨率遥感影像的港口资源识别与动态监测方法及算法集,实现港口地物的特征分类和属性提取,有效地提高港口资源识别准确率,为新一轮港口规划提供基础数据与条件约束。其次,针对港口吞吐量预测的不确定性,根据码头生产作业随机性及多阶段决策的特点,以吞吐量预测偏差的马尔科夫链模型为输入,提出不确定性条件下港口建设规模多阶段随机规划模型及基于仿真与并行计算的优化方法。实例表明不确定性条件下港口建设规模多阶段随机规划模型对应的优化方案具有较好的可靠性,可相对减少投资风险,保证港航双方的共同利益。最后,针对不确定性条件下绿色生态规划量化指标量化问题,引入港口绿色生态规划的概念,以整个水域规划为研究对象,以航道与泊位疏浚成本、港船双方损失、船舶在港碳排放量最小化为目标,提出不确定性条件下的港口水域规划的优化模型及基于仿真和优化的循环优化决策方法。算例表明不确定性条件下港口水域规划优化模型,可提高港口服务水平、满足环境保护的要求。综上,本文重点研究考虑不确定性因素的海港空间规划优化理论,可为港口、港口群、城市群及区域交通一体化规划提供理论支持。