本研究围绕国家推进新型城镇化的重大战略需求，分析总结过去十年中国主要地级城市空间增长规模、用地类型及强度的变化规律，研究快速城镇化背景下城市水环境基础设施规模、结构和布局的演变特征，识别不同城市空间增长模式对于水环境基础设施的关键影响；综合运用复杂系统建模理论和方法，分别研发基于土地利用变化的城市空间增长动态模拟模型、基于多目标优化的水环境基础设施规划模型，集成开发基于地块尺度的城市空间增长-水环境基础设施综合模拟系统；将该系统应用于若干典型城市，定量模拟案例城市未来十年空间增长速度和用地强度情景下水环境基础设施结构和布局的变化响应，评估和比较不同水环境基础设施规划方案的投资费用、环境效益、系统弹性等特征；以提高水环境基础设施可持续性为目标，从规模理性增长、空间合理利用、用地集约高效等方面提出城市空间增长模式选择的对策建议，为国家和地方科学制定城镇化战略提供研究支撑。
