构建城市综合关系复杂网络,提升城市韧性度,对城市精准定位发展方向,对城市功能布局关系分析,对城市形象值域定义是城市科学在动态宏观把控城市管理的基础,在机制管控下能够有效缓解城市经济、文化、自然资源等多方面的不和谐因素。本文以长沙市行政区域为研究对象,从自下而上的探索思路模拟城市建设用地的增长变化过程,以非建设生态保护区域因子作为阻力因子,选取道路等城市驱动因素作为潜力因子,基于土地适宜性分析得出生态适宜性层级,选取最适宜建设发展级别的用地作为土地增长模拟的邻域地,进而推导出城市建设发展趋势与动向。研究结果可为城市未来发展建设选地及城市未来规划提供依据和决策性支持,为国土安全规划给予参考和依据。研究城市功能结构及其信息熵、均衡度的定量分析与评价,无论是城市规划技术实践还是城市空间问题研究都具有重要意义。本文基于长沙POIs数据,通过连续聚类分析的机器学习方法,分析长沙POI空间关系,并运用信息熵和均衡度数学模型进一步分析,最后得出长沙用地功能混合度的空间分布特征:长沙二环以内地区信息熵与均衡度较高,从二环往周边呈信息熵与均衡度逐渐降低趋势,但二环外仍有部分地区信息熵与均衡度与二环内水平相近。证明在部分地区建设布局也是比较合理。分析结果基本符合长沙市实际情况,初步实现了精细化尺度下对城市进行功能混合度的定量化识别与评价,可为城市综合化功能提供支持与决策。城市空间色彩作为城市物理空间的表征,是生物体识别物体的第一感知,是不同光谱叠加后的结果。从文化经济层面分析它承载着城市的历史文化与精神文明,并影响和引导着城市的发展,同时它也是城市的一张名片。本文基于百度街景图,运用机器学习算法对其街景图进行色彩元素提取,对其色彩进行聚类分析,依附于色彩三要素色相、明度、纯度对比分析目前城市色彩环境现状,得出长沙市的色彩环境倾向并划定色彩规划阈值空间。