In this study, a stepwise cluster modeling approach (SCMA) is developed for analyzing urban ecosystem variation via Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). NDVI is an indicator of vegetation growth and coverage and useful in reflecting urban ecosystem. SCMA is established on a cluster tree that can characterize the complex relationship between independent and dependent variables. SCMA is applied to the City of Dongguan for simulating the urban NDVI and identifying associated drivers of human activity, topography and meteorology without specific functions. Results show that SCMA performances better than conventional statistical methods, illustrating the ability of SCMA in capturing the complex and nonlinear features of urban ecosystem. Results disclose that human activities play negative effects on NDVI due to the destruction of green space for pursuing more space for buildings. NDVI reduces gradually from the south part to the north part of Dongguan due to increased gross domestic product and population density, indicating that the ecosystem in Dongguan is better in the south part. NDVI in the northeast part (dominated by agriculture) is sensitive to the growth of economy and population. More attention should be paid to this part for sustainable development, such as increasing afforestation, planting grass and constructing parks. Precipitation has a positive effect on NDVI due to the promotion of soil moisture that is beneficial to plants’ growth. Awareness of these complexities is helpful for sustainable development of urban ecosystem.

在这项研究中，开发了一种逐步聚类建模方法（SCMA），用于通过归一化植被指数（NDVI）分析城市生态系统变化。NDVI是植被生长和覆盖率的指标，对反映城市生态系统很有用。SCMA建立在可以描述自变量和因变量之间的复杂关系的聚类树上。SCMA已应用于东莞市，用于模拟城市NDVI并确定没有特定功能的人类活动，地形和气象的相关驱动因素。结果表明，SCMA的性能优于传统的统计方法，说明了SCMA能够捕获城市生态系统的复杂和非线性特征。结果表明，人类活动对NDVI产生了负面影响，这是由于破坏了绿色空间以寻求更多的建筑空间。由于国内生产总值和人口密度的增加，NDVI从东莞的南部到北部逐渐减少，这表明东莞的生态系统在南部更好。东北部的NDVI（以农业为主）对经济和人口的增长很敏感。应更多地注意这一部分的可持续发展，例如增加植树造林，种草和建设公园。由于促进土壤水分，有利于植物生长，因此降水对NDVI具有积极作用。意识到这些复杂性有助于城市生态系统的可持续发展。由于国内生产总值和人口密度的增加，NDVI从东莞的南部到北部逐渐减少，这表明东莞的生态系统在南部更好。东北部的NDVI（以农业为主）对经济和人口的增长很敏感。应更多地注意这一部分的可持续发展，例如增加植树造林，种草和建设公园。由于促进土壤水分，有利于植物生长，因此降水对NDVI具有积极作用。了解这些复杂性有助于城市生态系统的可持续发展。由于国内生产总值和人口密度的增加，NDVI从东莞的南部到北部逐渐减少，这表明东莞的生态系统在南部更好。东北部的NDVI（以农业为主）对经济和人口的增长很敏感。应更多地注意这一部分的可持续发展，例如增加植树造林，种草和建设公园。由于促进土壤水分，有利于植物生长，因此降水对NDVI具有积极作用。意识到这些复杂性有助于城市生态系统的可持续发展。表明东莞的生态系统在南部更好。东北部的NDVI（以农业为主）对经济和人口的增长很敏感。应更多地注意这一部分的可持续发展，例如增加植树造林，种草和建设公园。由于促进土壤水分，有利于植物生长，因此降水对NDVI具有积极作用。意识到这些复杂性有助于城市生态系统的可持续发展。表明东莞的生态系统在南部更好。东北部的NDVI（以农业为主）对经济和人口的增长很敏感。应更多地注意这一部分的可持续发展，例如增加植树造林，种草和建设公园。由于促进土壤水分，有利于植物生长，因此降水对NDVI具有积极作用。意识到这些复杂性有助于城市生态系统的可持续发展。由于促进土壤水分，有利于植物生长，因此降水对NDVI具有积极作用。意识到这些复杂性有助于城市生态系统的可持续发展。由于促进土壤水分，有利于植物生长，因此降水对NDVI具有积极作用。意识到这些复杂性有助于城市生态系统的可持续发展。