我国城市化进程不断加快,城市化率日益提高,对理解城市化带来的环境影响和加强区域环境质量管理提出了更高要求。本研究在3S 与数学建模技术的支持下,采用地理学、生态学、图形学等多学科交叉的理论与方法,以城市绿地系统及依存的动物集合种群为研究对象,基于图论建立绿地网络系统,开发绿地系统结构与质量变化检测模型和动物集合种群对其变化的功能响应模型,模拟和评价城市扩展造成的绿地累积减少、结构破碎化和质量降低对生物体功能的影响,将二者结构与功能上的关键点、敏感区与脆弱区以定量、可视化的方式表达出来,并探索优化的途径,为深入理解城市土地利用变化的环境效应,合理规划和优化城市土地利用,防范生态风险提高区域公共安全水平,提供理论与方法支持。