以北京、淮北为例，构建了城市建筑代谢、城市生活代谢及其环境影响定量模型，系统研究了北京建筑代谢动力学特征及其生态环境影响特征，提出了城市代谢综合管理的控制论途径。基于多解模拟技术方法，采用基于人工神经网络的城市元胞自动机模拟，模拟出未来50年北京东部平原区城市形态以及土地利用动力学特征，提出了土地生态管理的方法。提出了城市复合生态系统的动力学机制成因，控制论方法和决策支持平台的方法论体系，对人口、资源、环境、社会以及经济的相互耦合关系进行了评价和模拟，构建了促进城市可持续发展的决策支持方法平台。同时，提出了生态占水概念，分析了北京、淮北等城市发展生态占水动力学机制和影响因素，分析了生态占水对生态服务功能，提出了城市生态占水的综合调控的控制论方法。