城市地质环境评价与区划涉及的是一个与自然科学和社会科学相交叉的研究内容，因而主要的研究方法也会是多学科的理论与方法。主要运用了在评价过程中对地质安全性研究中体现地壳稳定性和建筑物安全过程的协同论原理，体现在安全保障前提下评价建设用地适宜性时运用层次性原理来体现问题研究的协同论;在风险评价过程中对灾害发生运用突变性原理来体现风险发生时的协同论。同时，在相关评价研究中也会运用到可持续发展的理论与方法、经济学中数量经济的理论与方法等。
一、人地协同理论
人地协同理论是研究人类与自然之间和谐共存、反馈与制约、利用与合作、发展与协调等系列关系及规律的科学。对人地协同理论的研究，首先应从人地关系入手，人地之间的客观关系是人对地有依赖性;地是人赖以生存的物质基础和空间场所，地理环境影响人类社会的地域特性，制约着人类社会活动深度、广度和速度。在人地关系中人居于主导地位，人具有主观能动性，地理环境为可被人类认识、利用、改变和保护的对象。人地关系是否协调或矛盾，决定于人、地两个方面。人地协同理论涉及众多的原理，最为主要的是层次等级性原理和突变性原理等［1，2］。
(一)层次等级性原理
层次等级性原理是把整个客观世界看做一个结构有序的、多层次等级结构的统一体。客观世界的多样性、统一性正是通过层次性表现出来的。在一个系统中，无论结构还是功能都具有等级性，处于不同层次的等级系统，具有不同的结构，亦具有不同的功能［3］。
地质环境是城市环境系统的载体，城市建设用地评价是对城市地质环境系统的资源配置过程。因此，层次系统论在地质环境、建设用地评价利用规划及它们的相互关系中有着重要的指导作用。层次系统论对建设用地利用规划中的地质环境分析的指导作用主要体现在以下几个方面:
1)建设用地评价利用规划要从整体性角度研究和把握建设用地评价中考虑的问题。
2)“地质环境系统”和“社会经济系统”是建设用地评价与规划的子系统，有必要把二者进行整合作为一个“复合系统”加以研究。
3)城市建设用地评价利用与规划的地质环境分析是将地质环境条件对城市建筑用地利用影响的内在机理，城市空间发展布局、土地利用模式及地质环境适宜性等作为城市土地功能规划的重要基础研究内容，是强调地质环境和规划功能的整合与统一。这正是系统论的基本思想和内涵，也是城市土地可持续利用和建设用地功能规划研究的根本点和出发点。
4)建设用地的功能规划的地质环境条件分析将“城市建设用地功能—地质环境系统”的结构性、开放性和动态性作为建设用地功能规划的重要内容。从整体上研究系统结构与功能、系统与环境的相互关系。
(二)突变性原理
“突变”是强调变化过程的间断或突然转换的意思［4，5］。突变论的主要特点是用形象而精确的数学模型来描述和预测事物的连续性中断的质变过程。地质环境系统的演化是系统由一宏观的稳定态变为非稳定态，再向另一新的宏观稳定态转化的过程［6］。
地质环境系统由稳定态向另一新的稳定态转变的过程必然经历了一个失稳的阶段，在这个阶段各种过程可以渐变的方式完成系统质的变化，也可以突变的方式发生质变。例如，地震是地球内部能量释放的突发现象，对城市的破坏可能是毁灭性的，如唐山大地震、汶川大地震。同样，构造蠕变也是地球内部能量释放的一种方式，不过它是以渐变的形式进行的。又如岩土的侵蚀、泥石流、崩塌这些突发事件也可以渐进的水土流失方式进行。至于滑坡就有突变性和蠕动滑移的两种形式［7］。
地质环境系统的渐变和突变并不是完全独立的，一种因素或状态的变化仍会对另一种因素或状态产生影响。例如，地面塌陷可以沟通地表水与地下水的联系，还可使水质发生改变。地表水的渗入可以减缓地下水的下降速度，并因地表水的掺和而使水质发生变化［8］。大量的研究表明，突变的发生都有一定的前兆，这个累进性的酝酿阶段是非常敏感的，突变之前存在一个增长、加速渐变的进程，这一点对于灾害预报有着特别重要的意义。如地震、滑坡、地面塌陷等地质灾害即有产生、发展和破坏过程。
二、可持续发展理论
“可持续发展”是1987年以挪威前首相布伦特兰夫人为首的世界环境与发展委员会提出的理念。可持续发展理论作为一种新的发展观和发展战略，得到国际社会的广泛认同，成为许多国家选择发展目标和制定发展规划的基本理念。
城市建设用地利用评价与规划的实质就是协调人的社会经济活动和自然地质环境发展过程中的土地资源的合理配置，使之达到城市土地合理利用、地质环境受到保护、经济稳步增长的效果。城市建设用地评价与规划利用是一个以社会属性、经济属性及自然过程为相互关系构成的社会经济自然复合系统，在这样的系统中虽然人的活动占着主导地位，但不能摆脱自然生态过程的制约。可持续发展理论对城市建设用地利用规划的指导作用，主要体现在以下方面［9，10］:
1)可持续发展强调社会、经济、环境的和谐发展。破坏地质环境的经济发展或者不能促进当地社会经济进步的环境发展并非是可持续的。因此，从科学合理利用城市土地资源，保护地质环境的角度出发，以地质环境条件对城市土地利用的制约与影响进行土地利用规划的地质环境评价研究是必需的。
2)可持续性原则的核心是可持续的，其主导思想是科学合理利用自然地质资源为人类社会经济发展服务。一方面地质资源与环境是人类生存与发展的基础条件，离开了地质资源与环境就无从谈起人类的生存与发展，所以可持续发展要求人们根据可持续性的原则开发利用自然地质资源。超越了地质环境所能承载的极限将会阻碍城市经济增长和地质环境的破坏。另一方面，人类对城市土地资源的利用与保护也不是完全被动的，而应该遵循自然规律，充分发挥主观能动性，对城市土地资源加以保护和利用，以提高城市土地资源的利用效率。
三、数量经济和模糊优化理论
数量经济学是在经济理论的分析基础上，利用数学方法和计算技术，研究经济数量关系及其变化规律的经济学科。通过经济数学模型来研究经济数量关系，是数量经济学的特征。数量经济学在经济科学体系中的地位，相当于数学在所有科学中的地位。由于它以特有的经济数学模型方法专门研究经济数量关系，从而为其他经济学科的深化提供了一般的分析方法和方法论。在这个意义上，数量经济学是一门方法论学科。另外有人认为，数量经济学是研究经济数量关系的计量学科，或是研究组织管理的方法和技术的学科［11］。
数量经济学的方法主要是经济数学模型方法，包括经济系统分析、经济计量分析、投入产出分析、费用效益分析、最优规划分析、电子计算机模拟，等等。在研究和使用这些经济数量分析方法时，应遵守一系列原理和原则，如量的分析要以质的分析为前提，生产技术联系要与社会经济联系相统一，对数学和电子计算机的作用要有正确的评价等。
数量经济学与技术经济学等学科既有密切联系又有所区别。数量经济学与技术经济学在内容上有相互交叉、重叠的部分。例如，费用效益分析、最优规划分析等既是数量经济学的重要方法，又在技术经济计算中广泛采用。数量经济学与技术经济学的区别在于，两者研究的范围和侧重面不同，后者只研究生产力方面的数量关系问题，前者还研究生产关系方面的数量关系问题;后者是从宏观角度来研究微观问题，前者是在微观研究的基础上侧重于宏观问题的研究［12］。
模糊理论是以模糊集合为基础，其基本精神是接受模糊性现象存在的事实，而以处理概念模糊不确定的事物为其研究目标，并积极地将其严密地量化成计算机可以处理的信息，不主张用繁杂的数学分析，即用模型来解决。最优化理论是指自然选择总是倾向于使动物最有效地传递其基因，因而也是最有效地从事各种活动，包括使它们活动时的时间分配和能量利用达到最佳［13～15］。其理论应用详见后面评价方法论述的相关章节。