Gestionar de manera efectiva la diversidad y complejidad de los asentamientos humanos es fundamental para abordar los desafíos de sostenibilidad que enfrentamos en el Antropoceno. Conceptualizar el asentamiento humano de una ciudad como un sistema social-ecológico unificado e investigar su arquetipo de sistema y patrón evolutivo ofrece un enfoque prometedor para comprender los desafíos de sostenibilidad dentro de contextos espacio-temporales específicos. Este estudio introdujo un enfoque novedoso para evaluar y caracterizar los asentamientos humanos utilizando un análisis de arquetipo de estructura de dos niveles espacio-temporal para sistemas de asentamientos humanos. Al aplicar agrupamiento inductivo a un conjunto de datos integrado, identificamos cinco sistemas típicos de asentamientos humanos para 2019 y ocho patrones de cambio (2001-2019) en la región del Delta del Río Yangtsé. Al vincular los sistemas de asentamientos humanos reconocidos inductivamente en categorías deductivas de conexión humano-naturaleza y asociar los patrones de cambio inductivos con fases deducidas dentro del ciclo adaptativo, definimos cinco arquetipos espaciales del sistema y tres patrones evolutivos arquetípicos, revelando la interacción típica entre ellos. Esto nos permitió comprender los desafíos de sostenibilidad para cada interacción, formulando siete soluciones personalizadas para promover el desarrollo basado en el lugar en los asentamientos humanos. En general, nuestro enfoque muestra un considerable potencial para descubrir los desafíos de los asentamientos humanos, contribuyendo en última instancia a abordar estos desafíos a nivel local dentro del contexto más amplio de los problemas de sostenibilidad global.