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研究城市历史形态与自然环境在演进中的作用关系是认知城市、保护历史风貌和地域性建设的重要基础。以武汉汉正街区为例,基于文献与场地研究,选取边界、街巷、商业中心、水利基础设施作为历史形态的四要素,按时间发展视角分析其与水环境的演变过程和耦合关系。研究发现:汉正街区历史形态和水环境经历了高度耦合—较高耦合—较高耦合—中度耦合—较低耦合的过程,在历史演进过程中要素之间存在着复杂的作用机制,对城市历史形态的形成有重要影响,城市景观特征的保护要重视发现形态要素之间的耦合关系和内在秩序。