“自然-人文”耦合是实现可持续发展目标的关键途径，而人水耦合是“自然-人文”耦合中的核心环节。流域人居系统是流域自然系统与聚落人居系统在不同时、空间尺度上交互作用、共同演化而逐步形成的适应系统，是典型的“自然-人文”耦合系统。作为人类最早活动的地理单元，流域孕育形成了分布连续、具有鲜明地方特征的文明和聚落。在气候变化和区域性灾害频发的背景下，流域亦成为当前人地关系最紧张的区域之一。流域系统呈现出复杂的“自然-社会”二元特征，流域问题由以自然科学问题为主导向自然与人文综合的科学问题转换，研究的空间对象也由流域系统本身扩展到以流域为载体的城乡空间。

面对“人类世”背景下“自然-人文”不平衡的风险加剧，以及我国进入高质量发展的社会阶段对多目标优化与多要素权衡的需求显著，流域人居系统研究正面临着“自然”与“人文”的连通壁垒、“多尺度”之间的联系不清、“流域”与“人居”所属学科分离等挑战，从单一的城乡规划学科视角无法解决问题，需要研究自然系统与人文系统相互作用的整体系统的规律。为回应黄河流域生态保护和高质量发展等重大国家战略，对流域人居系统的研究要结合时空多维视角、学科交叉途径、智慧计算技术进行突破。

流域人居系统研究中心整合北京大学的多学科优势，结合城乡规划与水环境科学、生态学、地理学、考古学、信息科学等跨学科专业的研究力量，以及和国内、国际科研团队的交流联动，从“自然-人文”耦合的整体视角，以人水耦合的跨尺度计量平衡为交叉共性问题，拓展计算定量与人文定性、感知数据与智能算法的综合方法，揭示流域人居系统的演化机理，构建基于“自然-人文”的可持续性整体解决方案。在流域人居系统演化机理与规律、碳-氮-磷循环过程及其聚落可持续性格局、群智感知的多尺度优化调控平台等方面取得进展。