中国的城市化率已超过50％,城市超过650个,保持城市的健康、稳定、可持续发展已经成为当前的重要任务。土地是城市最主要的资源和载体,土地的利用行为是影响、甚至决定城市发展的重要因素。在现行的城市土地利用和管理机制下,虽然经过多年的发展在土地利用的科学性、合理性等方面已经有了很大的提高,但仍然存在诸多问题,严重影响到城市的健康发展,进而影响到整个国家经济社会的可持续发展。　　 预警是当今国际社会公共管理方法的重要发展方向。预防是控制危机的最经济、简便的方法,而建立完善的预警体系是实施有效预防的基础。预警最早应用于军事领域,现在已广泛应用到各个领域,诸如自然灾害预警、生态安全预警、宏观经济预警等。而土地利用预警亦在近年成为新兴的研究热点。我国国土资源部《中长期科学与技术发展规划纲要（2006-2020年）》中则明确要求“开展重点地区土地可持续利用评价与预警,解决土地可持续利用预警评判标准和不同区域空间比较等关键问题”。　　 目前,国内外土地利用预警研究虽然取得了一定的成果,但仍存在不足。从预警对象看,以耕地预警、建设用地扩张预警等单一地类预警为主,缺少对一个区域或城市的土地利用做比较全面的预警研究。从预警理论看,现有的土地利用预警多从传统的土地集约利用评价、土地可持续利用评价演化而来,缺乏自身的理论基础。从预警方法看,土地利用预警指标体系多侧重于土地数量指标,缺少对土地利用功能协调、土地利用空间格局、土地利用政策制定与执行机制等方面的考量,导致预警时间、空间内涵不够。从预警技术看,以元胞自动机模型应用的居多,模型应用比较单一。　　 本文基于长期开展的土地利用、管理、规划、政策等方面的研究与实践积累,构建城市生命体理论,建立基于城市生命体的城市土地利用预警体系,并以深圳市为例进行应用示范。主要理论和技术创新如下。　　 (1)理论创新:构建城市生命体理论体系。引入生命科学、生物学等学科经典思想、理论和方法,综合应用城市有机体、城市新陈代谢等相关研究的成果,借鉴现代城市病研究经验,首次相对完善地构建城市生命体的理论体系。首先,从生命和城市的定义出发,分析对比了生命与城市在系统、结构、特征等方面的一致性或相似性,给出城市生命体的定义,并分析城市生命体概念在哲学、科学、技术等层次的理论意义。其次,对城市生命体的结构特征和功能进行分析。最后,界定并阐述城市生命体的五大基本生命特征,即“新陈代谢、自适应、应激性、生长发育和遗传变异”的内涵和外延。　　 (2)理论创新:构建基于城市生命体理论的土地利用预警体系。将霍尔的系统工程三维结构图引入城市土地利用预警机制的构建中,创新性地建立“明确警义,寻找警源,选取警兆,划定警限,设立警度,预报警情,排除警患”的七步预警流程。首先,通过分析土地利用行为对城市生命体的影响,选择对城市生命体五大生命特征反映灵敏的土地利用指标,构建“生长发育指数“等5个警义指标、“土地供应指数”等10个警源指标、“空间格局指数”等20个警兆指标组成的五个维度、三个层级的预警指标体系,并明确每个指标的定义、内涵及计算、取值方式。然后,通过界定每个指标的合理值或合理范围来确定警限,并将指标值的范围划分确定“无警、轻警、中警、重警、巨警”五级警度。最后,对应城市生命体不同生命特征的警情,研究设定不同的预案以排除警患。　　 其中,基于图论、城市功能分区理论等有关理论,针对传统景观生态格局指数在评价一定区域中不同利用类型土地布局上的缺陷,设计了“空间格局指数”等评价城市空间土地利用布局的指数,并经应用示范验证其有效性。　　 (3)技术创新:构建基于人工生命算法的土地利用模拟预测模型。基于城市生命体理论以城市生命体为人工生命的存在空间,以城市生命体的细胞单元为人工生命,定义其生长、稳态（遗传）、变异的生命规则,构建人工生命算法。并引入MarkovChain模型、logistic模型用于细胞单元遗传/变异能量值的计算,引入系统动力学模型用于确定人工生命算法的最优解（算法结束条件）,构建集成的土地利用演化模型,对城市土地利用数量和空间布局进行模拟、预测。　　 (4)应用示范:深圳市土地利用预警实践。在土地利用预警体系支撑下,在数据处理、模型调校的基础上,对深圳市土地利用的行为、结构、布局等进行多维警情分析,验证了本研究构建的预警体系的科学性、合理性、有效性。