黄河变迁史上的第三次大改道导致黄河突发北徙,彻底改变了泛滥区城市的自然和人文环境,是开展复杂人地耦合系统研究的理想区域。利用水平横剖面法、数理统计与GIS手段相结合的方法,探索黄泛城市的数目、时空变化特征和适应性类型。结果表明：（1）黄河7个行河期的决溢泛滥,产生29座受灾城市;（2）受灾城市总体分布广泛,但又相对集中分布在黄河决口所形成的洪积扇顶部附近,地势低洼的冀中平原以及黄、御等河流交汇处;（3）黄泛城市主要呈现出避河患迁城、因河患省并、原址加固防御、直接湮废四种适应性类型,以避河患迁城型居多,占45%;（4）朝廷政策和城市规模是影响城市在黄河突发灾害下的空间分异和适应性举措的重要人文因素。黄泛区受灾城市具有重要的地方性保存和可持续发展演进模式。建议将其纳入“黄河流域生态保护和高质量发展”国家战略,作为讲好黄河故事的重要区域。

地处黄河中游的无定河流域,是典型的过渡地带和生态脆弱地区。通过分析流域城镇格局的历史发展过程,以及这一过程中的人地耦合关系,结果表明：流域城镇枢纽地区,在唐代及以前为弓形,城镇空间布局的影响因素以自然因素为主;唐末以后为三角形,城镇空间布局的影响因素以人文因素为主。当代流域城镇格局继承了历史发展的脉络,但城镇发展动力主要是长城沿线的资源开发和城镇建设,这些活动对局部地区的植被覆盖产生了冲击型影响;同时以退耕还林、防风治沙等为代表的生态保护政策也已经显现出积极的效果。建议流域的城镇发展要合理确定人口与建设用地的发展规模、集中在榆横和靖边等主要城镇周边布局,并且以河流为骨架构建生态屏障。

研究历史时期黄河流域城市的空间格局演变,能够更好地理解人居环境的特点和发展脉络,对当今黄河流域生态保护、城镇发展有重要的现实价值。采用哈佛大学CHGIS数据库中城市时间序列数据,以及历史人口数据、流域和高程数据,通过实证分析,梳理黄河流域城市时空格局演变过程与影响因素。研究发现：（1）城市数量变化可划分为五个阶段。（2）一级延续稳定区,以今安阳为中心的河南北部城市高密集区和以今西安为中心的关中城市高密集区;以今济南、太原、洛阳为中心的次高密集区。二级延续稳定区分为五条重要的城市带,即渭河城市带、汾河城市带、鲁中山地北麓城市带、太行山东麓城市带及运河城市带。（3）城市重心迁移的平均距离为32 km,人口重心迁移的平均距离为95.78 km,城市和人口的分布有着较密切的联系。（4）气温、降水、高程、与河流的距离、黄河下游河道的变迁等自然因素,以及战争、都城转移和人工运河等人文因素共同影响了历史时期黄河流域城市的时空格局。