生态安全是指生态系统的健康和完整情况,城市生态安全强调生态系统对城市生存、发展的保障职能,是一个国家或区域生态安全的基础和核心。近年来,人口的爆发式增长和城市化进程的加快,将城市生态可持续发展提到了前所未有的高度。GIS/RS技术的快速发展,一定程度上解决了空间数据获取方面的问题。但目前生态安全研究对人类高度干扰信息反映不够突出,对于发展的城市空间来说,生态安全现状评价难以满足当前城市生态安全动态评估及预警分析的高要求。本文以北京市为例,基于P-S-R方法,耦合遥感和夜间灯光数据等,探索建立了高度开发城市生态安全指标体系、遥感评估模型和预警评估系统,以公里格网为评价单元,从时间和空间尺度上揭示了高度开发城市的生态安全特征和演变格局,实现了城市生态安全动态评估及预警分析。主要结果及结论如下:(1)针对混合像元问题,本文提出的以格网为评估单元的面向生态环境质量评估的城市下垫面植被信息提取模型可有效提取城市下垫面植被信息,避免了像元中植被分配比例较小时常被认为是非植被区的问题。(2)引入灯光数据,构建高度开发城市的生态安全遥感评估模型,结果表明:人口的迅速增长和城市用地的快速扩张与城市生态安全有着极其密切的关系;1995-2010年间,北京市城市生态安全压力P及状态S呈恶化趋势;2010-2015年间,低、中低安全度区减少,中、高安全度区增加,城市生态安全有较大改善。(3)安全预警评估系统结果表明:2010年与2005年相比北京市生态安全预警区域增大。快速退化区占比增至3%,出现退化区占比增至10%。2015年与2010年相比,城市生态安全取得了可观的进展。不安全预警区占比由3%降至0.5%,快速及缓慢退化区占比分别降至2%和5.5%,安全改善区明显增加。(4)评价及预警分析结果表明了评价模型的正确性及可操作性。利用本文建立的高度开发城市的生态安全遥感评估模型,借助GIS/RS技术可动态识别城市生态安全,对系统规划不合理、空间发展不均匀的特大中心城市的城市生态规划及动态预警提供技术支撑。