促进人与自然和谐共生是中国式现代化的核心要求。本文针对经济发展与生态环境的协调问题，构建多维度评估与预测模型。基于2021年中国城市截面数据，首先利用K-means聚类模型，依据第二产业GDP占比将城市划分为工业主导型（79个）、平衡型（162个）和工业滞后型（62个）；依据GDP总量划分为发达型（6个）、发展中型（35个）和欠发达型（262个）。进一步结合层次分析法（AHP）与独立性权系数法，构建包含二氧化硫排放量、污水处理能力等5项指标的环境水平评估模型，得出省域环保综合评分（西藏67.48分最高，山西11.07分最低）。研究发现：经济发展与环境污染呈倒U型关系，中等经济水平城市污染最严重；工业化程度与区域污染正相关，但高GDP地区因环保投入强化可降低污染。最后，基于BP神经网络滚动预测模型，预估2020-2021年碳排放量达1049万/1114万吨，2018-2019年环保投资额为10491/10588亿元。本研究为协调经济增长与生态治理提供量化依据，对"双碳"政策实施具参考价值。