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与生态安全格局（ecological security pattern）内涵相似或相关的概念，主要有城市增长边界，生态网络，绿色基础设施、城市绿色基础设施，绿道，生态足迹等。
城市增长边界是限制城市无序扩张，存留绿色基础设施和生态空间的重要规划手段。城市增长边界的理念最早出现在1945年的大伦敦规划，当时在伦敦外围规划了绿带（green belt）以控制城市蔓延 [8] 。其后一些城市仿效伦敦编制绿带规划，但在实践中绿带能起到限制城市蔓延的作用不大。
第二次世界大战结束后，美国城市郊区化导致的城市无序蔓延促使城市增长边界这项规划手段诞生。城市增长边界的规划、实施也在一定程度上遏制了城市的快速扩张，改善了城市的生态空间结构。20世纪60—70年代，西方国家以城市开发边界为技术方案和管理手段控制城市蔓延而提出城市增长边界规划 [9] 。此概念最早由美国俄勒冈州塞勒姆市提出，即“城市增长边界就是城市土地和农村土地之间的分界线”，旨在以城市增长边界作为城市与农村土地、可开发的城市建设用地与不可开发的非城市建设地区的分界线。界线内土地用于城市开发与产业发展，界线外土地用于农林业及其他非城市建设的活动。1973年，美国俄勒冈州对州内所有的大城市划定城市增长边界，禁止超过城市增长边界新建居民区和公共交通系统，并鼓励市区内部土地的混合开发利用。城市增长边界最典型的应用城市是美国的波特兰市。波特兰市于1997年制定了《地区规划2040》，通过制定城市增长边界和加强公共交通发展来实现精明增长的策略。
对于城市增长边界的概念，“新城市主义”强调的是保护城市空间的自然特征，认为大都市区域是具有地理界线的有限空间，而这些地理界线主要由农耕地、地形地势、分水岭、海岸线以及区域公园或是河流湖泊等水域构成，且城市经济的发展不应使城市边界愈来愈模糊。因此，提出城市增长边界就是为了识别城市扩展空间当中哪些区域适合开发利用，哪些地区适宜生态保护，以及如何进行合理的开发，即城市增长边界为乡村边界与城市的边界。少数城市形成了永久性城市增长边界，代表城市的终极形态；也有一些城市按需求并依照一定的规则定期对城市增长边界进行调整 [10] 。
我国有学者认为：城市增长边界虽然外在表现为建设空间与非建设空间之间的界线，实质上体现了增长与约束、需求与供给、动力与阻力三项平衡，可看作城市功能区（functional urban region）、生态功能区（ecological function area）和农业功能区（agricultural function area）的等值线 [11] 。
生态网络（ecological network，以下简写为EN）最早起源于生物保护领域。20世纪80年代在欧洲出现生态网络的理念，当时是为了应对区域生态功能区面积增加和质量提高都受限的问题，以及人类活动导致的景观破碎化和生境面积萎缩已成为威胁野生生物生存的全球性问题 [12] 。野生动物保护措施最初仅限于在自然保护区或者国家生物公园中，经过长期的实践发现，将野生动植物栖息地片面地保护起来难以有效解决城市发展对野生动植物造成的影响。因此，通过景观连接恢复各个区域生态系统的动态性的措施比在非连接状态下片面地建造保护区更加有利于保障生态系统的可持续性 [13] 。
目前，不同的学科对于生态网络及其功能的理解各不相同。总体来说，生态网络具有以下特征：第一，生态网络是由生态廊道组成并且廊道的空间结构是线性的；第二，生态网络具有连接性；第三，生态网络的规划结果是一个整体的系统；第四，生态网络能维持生态系统的动态性。基于这些特征，将生态网络定义为基于景观生态学原理，在空间中利用线性廊道将区域内破碎的景观斑块进行有机的连接，以维持区域内生态系统的动态性、生物多样性、景观完整性等的生态廊道网络体系 [14] 。
20世纪90年代，美国提出绿色基础设施的概念，它是与交通、桥梁等“灰色基础设施（gray infrastructure）”相对的国家自然生命保障系统 [15] 。
Benedict和Mcmahon将绿色基础设施定义为一个自然空间和其他公共空间相互联系的绿色空间网络，可以保留自然生态系统的价值和功能，提供清洁的空气和水，为人类和动物提供更广泛的利益。
美国国家环境保护局（USEPA）认为，绿色基础设施包括生态系统和人类的产品、技术和实践，使用自然系统或工程系统模拟自然过程，能提高整体环境质量和提供公用事业服务。
新西兰NSF奥克兰工作坊将绿色基础设施定义为与建筑环境相结合的自然和工程生态系统，能提供尽可能广泛的生态、社区和基础设施服务 [16] 。
在欧洲，绿色基础设施被定义为在城市和城市环境下，自然区域、半自然区域和经过设计与管理的其他空间环境组成的绿色空间，能提供广泛的生态系统服务（例如：提供栖息地、文化服务等）。更广泛的含义是一个促进生态系统的健康发展与可恢复性、促进生物多样性保护、通过提供生态系统服务造福人类的生态和空间概念。
城市绿色基础设施被认为是一种在城市环境中使用的绿色基础设施，是生态系统在人口稠密地区的绿色空间网络化的体现，包括街道树木、公园、绿色屋顶、绿色外墙、花园、城市森林、湿地，能在城市提供重要的生态系统服务。生态系统服务框架包括4大类服务：支持（supporting）、提供（provisioning）、调节（regulating）、文化服务（cultural service） [17] 。
美国景观设计师弗雷德里克·劳·奥姆斯特德（Frederick Law Olmsted）是绿道的创始人 [18] ，他设计的波士顿公园系统是美国最早的城市绿道。美国的绿道通过不同的景观形式进化而来，并在大小、类型和功能上都是可变的。美国最新理念的绿道是“多目标”绿道，它们的覆盖范围从城市中线性的短城市绿地延伸到大的河谷和山脊。美国目前的绿道规划主要是用于连接沿海的河流。
美国户外游憩总统委员会（The President’s Commission on Americans Outdoors）设想“生活的绿色廊道网络能够为人们提供接近他们生活的、可进入的开放空间，此廊道网络呈线形通过城市和农村，像一个巨大的循环系统，将美国的农村和城市空间、景观联系在一起 [19] ”。
在英国，将绿色开放空间融入城市的尝试可以追溯到20世纪初，埃比尼泽·霍华德（Ebenezer Howard）是城市周边绿化带理念的主要倡导者，是绿带概念的创始人。在20世纪，伦敦已经有了一系列的开放空间计划，其中最具影响力的是阿伯克隆比（Abercrombie）在1943年提出的连通开放空间计划。绿道提供了将更大的开放绿地与线性绿色走廊连接起来的方式。例如，伦敦1991年的绿色战略集中于一系列重叠的网络，每个网络都有其独特的特点。虽然英国最早的绿道旨在服务互动的社会需求，但人们已经认识到绿道也服务于娱乐和生态 [20] 。
绿道演化发展的三个不同阶段：第一个阶段的绿道由轴线、林荫大道和公园大道组成，是原始的绿道 [21] ；第二个阶段的绿道由以线形为导向的休闲绿道组成，这些绿道提供了进入河流、溪流、山脊线、铁路和城市结构中的其他走廊的通道；第三个阶段的绿道是包含多目标的绿道，除了娱乐和美化功能外，还涉及所有可持续发展的目标，包括：保护城市生物多样性、恢复生态服务、户外教育、替代交通、经济发展、增长管理和其他城市基础设施目标 [22] 。
1992年，加拿大生态经济学家William E. Rees首次提出生态足迹的概念，他的博士学生Mathis Wackernagel [23] 在1996年完善了生态足迹的概念并提出有关度量人类对资源与能源等生态消费的需求（即生态足迹）与自然环境所能提供的生态供给（即生态承载力）的差距的计算方法。
生态足迹指的是生产一个人、一个城市或一个国家等已知人口所消费的所有能源和资源以及吸纳这部分人口产生的所有废弃物所需要的生物生产面积（含水域和陆地）。通过将生态足迹与相应人口范围内自然供给人类的生物生产面积（生态承载力的量化）相比较，可以定量分析生态承载力能否满足城市经济日益发展的需求，以此判断某个区域的生态安全及可持续状况，该方法具有科学完善的理论基础和较为统一且普遍适用的指标体系。近年来，生态足迹作为衡量社会经济活动与生态环境之间影响程度的定量分析指标在国内外得到了广泛应用。
生态控制线是为保障城市基本生态安全，维护生态系统的科学性、完整性和连续性，防止城市建设无序蔓延，在尊重城市自然生态系统和合理环境承载力的前提下，根据有关法律、法规，结合城市实际情况划定的生态保护范围界线 [24] 。
2005年，深圳在全国首先提出的“基本生态控制线”，是为了控制因城镇化快速发展而导致城市空间的外拓式无序扩张和蔓延态势而确定的空间范围 [25] 。广州将基本生态控制线定义为：为避免城市建设用地的盲目扩张和城市土地的粗放利用，以市域大型生态斑块和生态廊道体系为基础，把水域保护区、生态保护区、成片的基本农田保护区以及生态廊道等非集中建设区以法定强制的方式控制下来形成的基本生态控制区域 [26] 。
生态红线是比生态控制线的保护力度更为严格，更为特殊的底线式生态系统保护界线。
2013年，《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》提到划定生态保护红线。2014年1月，原环境保护部印发《国家生态保护红线——生态功能基线划定技术指南（试行）》，对生态红线的内涵与外延进行了权威界定，该指南中界定的生态红线包括：生态功能红线（生态功能保障基线）、环境质量红线（环境质量安全底线）、资源利用红线（自然资源利用上线） [27-28] 。随后，原环境保护部、水利部、原国家林业局和原国家海洋局均针对其管辖范围提出了生态红线的划定范围等内容 [29]458-459 。
综合有关部门对生态红线的定义，生态红线就是指对维护国家和区域生态安全及促进经济社会可持续发展，提升生态功能、保障生态产品与服务持续供给必须进行严格保护的最小空间范围 [29]458 。划定生态红线是维护国家生态安全的关键举措，建立生态保护红线制度是保障生态红线不被逾越的基础和根本保障。
2019年10月24日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于在国土空间规划中统筹划定落实三条控制线的指导意见》（以下简称《意见》）。《意见》对生态保护红线给出明确的定义：生态保护红线是指在生态空间范围内具有特殊重要生态功能、必须强制性严格保护的区域 [30] 。
城市生态安全格局强调城市生态安全的空间存在形式，因而是生态安全和城市规划之间产生对话的有效途径 [31]74 。在空间尺度上，城市生态安全格局关注城市或城镇尺度的生态系统和土地利用类型的形状、比例、空间配置。综合国内外学者对生态安全格局的研究，本书将城市生态安全格局定义为：在受人类活动强烈干扰的生态系统内，以人地和谐为目的，通过对土地进行功能分类与合理景观布局，减轻自然灾害与人类活动对生态系统的影响，实现生态空间与人类活动空间的交互融合，保障生态要素与人的互动，维持生态系统结构和过程的完整性。
综合城市生态安全格局构建的内涵、理论发展和实践情况，城市生态安全格局构建应当注意以下原则：
城市生态系统由土地、交通、建筑、能源、资源、人口等基本结构要素构成。这些结构要素相互作用、分工明确，通过连续的物流、能流、信息流、货币流和人口流来维持城市生态系统的正常运作，最终实现城市生态系统的生长、发展及自我更新的演化过程 [32] 。而城市生态安全格局构建必须了解城市生态系统的结构，只有把握好城市生态系统中各结构要素之间的关系，才能在空间实现生态资源的合理配置，进而才能形成有利于城市生态系统运行的空间格局。
城市生态安全格局构建涉及景观生态学、地理学、城市规划学等学科。在生态安全格局评价的指标构建过程中要考虑城市发展的多方面因素，尤其是体现多学科交叉特点的因素。在城市生态安全格局构建的实践中，要兼顾生态系统管理、城市规划等不同领域对于城市发展的诉求。
城市生态安全格局构建具有较强的实践性，可用于指导城市的空间规划建设。因此，城市生态安全格局构建需要考虑城市发展现状和未来发展需求，提出切实可行的生态安全格局构建方案。
不同城市、不同发展阶段，影响生态安全的干扰因素并不一样，因此，生态安全格局构建需要有针对性地识别生态安全问题，还要针对生态空间布局和生态资源配置的不合理之处进行有效调整。
城市生态安全格局构建应当实现以下目标：
（1）实现城市生态资源的合理配置，形成有利于城市可持续发展的生态空间格局。
（2）改善城市人居环境，考虑城市居民的需求，形成以人为本的城市生态安全格局构建方案。
（3）协调区域绿色基础设施建设，不同城市的生态空间格局互相适应，促进区域生态环境持续向好的方向发展。