“双碳”目标下城市形态对碳排放的影响:以长江经济带为例

明晰城市形态对于碳排放的影响机制,是实现城市碳减排的重要前提.以长江经济带为例,在阐述城市形态对于碳排放作用机制的基础上,利用多源数据定量评估城市形态,并分别采用空间计量模型和地理探测器在全局和分区域尺度评估2005~2020年城市形态对于碳排放的影响.结果表明:①2005~2020年,碳排放量由2365.31 Mt上升至4230.67 Mt,但增速呈逐渐放缓的趋势.其在空间上呈现两极分布格局,高值区主要集中在上海和重庆等核心城市,低值区集中在四川和云南西部地区.②建设用地面积在15年间整体扩张,建设用地人口密度呈下降趋势;城市破碎度不断降低且各市之间差异逐渐缩小;城市形状的平均规则程度有所提升,且各市紧凑度显著增加.③城市规模在全局尺度对碳排放有显著的正向作用,城市破碎度在2005年对碳排放有显著负向效应,但在随后年份负效应减弱,城市紧凑度指标在研究时段内与碳排放呈显著负相关性.④斑块类型面积、斑块密度和有效网格大小对上游城市碳排放的影响最为显著;有效网格大小、平均周长面积比和斑块类型面积在中游城市影响程度较高;有效网格大小、同类邻接百分比和最大斑块指数则是促进下游城市碳减排的关键因素.不同区域城市应当综合考虑各城市形态指标对于碳排放的影响,继而优化其城市形态以推动可持续发展.     

中国工业碳排放的因素分解与脱钩效应

采用广义迪氏指数分解法（GDIM）分析2000~2016年中国工业碳排放的驱动因素,并在此基础上,创新性地结合DPSIR框架构建脱钩努力模型测度工业碳排放的脱钩效应.研究结果表明：产出规模效应、技术进步效应、能源消费规模效应和人均碳排放效应是导致工业碳排放增加的主要因素,而产出碳强度效应与技术进步碳强度效应是减少工业碳排放的关键因素;工业碳排放的脱钩效应呈"未脱钩~弱脱钩~强脱钩"的阶段性特点;产出碳强度效应与技术进步碳强度效应是工业碳排放实现强脱钩的决定性因素,同时更需要调整能源结构、降低能源强度与碳排放强度来实现工业碳排放强脱钩.     

基于脱钩指数的工业园区碳排放与经济发展关系

工业园区是工业活动的主要载体,也是碳排放的重点区域.为深入探究工业园区碳排放与经济发展的脱钩情况及其驱动力,以郑州经济技术开发区(郑州经开区)为例,运用IPCC碳排放核算方法、 Tapio脱钩模型和对数平均迪式指数分解法对园区能源消费碳排放的特征、碳排放与经济发展的脱钩关系和脱钩驱动因素进行分析.结果表明：(1)从碳排放特征看,郑州经开区能源消费碳排放以间接碳排放为主,碳排放总量呈现前期快速增长,中期增长减缓,后期负增长的趋势,碳排放强度逐年下降;(2)从脱钩情况看,2011～2016年郑州经开区碳排放总量与经济发展间的脱钩指数为1.021,处于增长连结状态,2016～2020年脱钩指数下降至0.089,转变为弱脱钩状态;(3)从驱动因素分析,2011～2016年能源碳排放系数、能源强度、产业结构和经济规模4个因素对郑州经开区碳排放脱钩均有抑制作用,2016～2020年除经济规模外均转为促进作用.研究显示,郑州经开区碳排放脱钩因素中,经济规模起主要抑制作用,能源效率起主要促进作用.研究成果可为以郑州经开区为代表的产城融合型工业园区制定相应碳减排政策和实现“双碳”目标提供参考.     

安徽省碳排放遥感估算及其与经济增长脱钩关系研究

厘清区域碳排放及其与经济发展的关系对于区域绿色低碳发展具有重要意义。该研究利用多源遥感夜光影像构建了2000-2020年安徽省夜间灯光数据集,估算了2000-2020年安徽省碳排放,考察了碳排放在时间和空间上的变化趋势,同时探讨了碳排放与经济发展之间的相互作用机制。结果显示：(1)对比4种预测模型,CNN-BiLSTM深度学习估算模型精度最优,在显著性水平P<0.001情况下,R²为0.882 3,MAE为23.006 7,MSPE为16.39%,RMSE为33.616 1;(2)安徽省区域碳排放空间分布存在显著差异,最高地区年均碳排放为897万t/km²,碳排放极热点区从10个降至9个,极冷点区从0增至3个;(3)2000-2020年安徽省碳排放呈增长趋势,增速最高值为6.15万t/(km²·a),碳排放量与增长速率在空间分布上具有较高的相似性;(4)碳排放与经济发展之间脱钩状态逐渐改善,平均脱钩系数为0.481 4,脱钩状态以弱脱钩为主;(5)安徽省的碳排放受到人均GDP和人口规模的正向影响,且正向贡献度逐渐减...     

长江经济带碳排放与经济增长的脱钩关系——基于生产侧和消费侧视角

构建长江经济带多区域投入产出表,并基于Tapio脱钩模型和结构分解分析,从生产侧和消费侧视角研究2002~2012年长江经济带各省市分行业碳排放与经济增长的脱钩效应及影响因素.在此基础上,研究长江经济带各省市投资、消费和出口引致的隐含碳排放与经济增长的关系.结果发现：从省市层面来看,与2002~2007年相比,2007~2012年各省市生产侧碳排放的脱钩状态有所好转,均呈现为弱脱钩.消费侧方面,2007~2012年期间5省市（江苏省、安徽省、湖北省、重庆市和贵州省）为扩张连接,云南省为扩张负脱钩,可以发现生产侧视角下存在高估脱钩状态的现象.从各省市分行业来看,中上游地区制造业在2002~2007年期间消费侧的碳排放多呈现为弱脱钩,到了2007~2012年消费侧的脱钩状态总体上较不理想.建筑业具有类似情况.2007~2012年各省市的电力行业在两视角下均实现脱钩.从消费、投资和出口的角度来看,2007~2012年下游地区出口和投资的脱钩状态趋于好转.中上游地区投资的脱钩状态趋于恶化,出口的脱钩状态好转不明显.     

基于NPP-VIIRS夜间灯光的长株潭地区县域土地利用碳排放空间分异研究

从县域尺度开展土地利用碳排放空间分异研究,对指导区域实现碳达峰及碳中和目标具有重要意义.基于2013—2019年NPP-VIIRS夜间灯光数据测算长株潭地区县域土地利用碳排放,并运用探索性空间数据分析和地理探测器,对长株潭地区县域土地利用碳排放空间分异特征及影响因素进行分析.结果显示：①2013—2019年,长株潭地区县域土地利用碳排放差异较为显著,基本上在波动中呈递减趋势,空间上呈现自中部地区向四周地区渐弱的态势;②2013—2019年,研究区土地利用碳排放Moran''s I值呈"上升下降再上升"的趋势,由2013年的0.275841最终减少为2019年的0.270621,空间集聚特征较为显著,总体呈正相关;局部空间自相关均未出现高低、低低集聚型区域,且高高集聚型区域固定为湘潭市市辖区;③综合4年指标探测结果来看,长株潭地区县域土地利用碳排放影响因素的解释力q值为0.200~0.868.其中,单位能源消耗碳排放、第一产业产值比重、人均土地面积、土地利用程度指数、城镇化率在研究期间出现频率较高且出现时的q值均大于0.50,且任意两个影响因素交互作用后影响力表现为双因子增强和非线性增强.     

长江经济带城市扩张与经济增长脱钩关系及其空间异质性

论文基于GIS平台及探索性空间数据分析方法（Exploratory Spatial Data Analysis, ESDA）和脱钩模型,以地级行政单元为对象,分析2000—2013年长江经济带建设用地扩张、经济增长的时空差异及脱钩关系。研究表明：1）近15 a来,长江经济带建设用地扩张与经济增长具有明显的阶段性和区域性。热点分析显示,建设用地增长热点区呈扩散效应,冷点区逐渐缩小。而经济增长的冷、热点区演变格局与建设用地并不同步。2）2000—2013年,长江经济带建设用地扩张与经济增长耦合关系经历了“增长负脱钩、弱脱钩”为主—“弱脱钩”为主—“弱脱钩、增长连结”为主的变化过程。分析表明,近15 a来长江经济带建设用地扩张与经济增长脱钩程度整体趋于优化,其中,负脱钩类型的城市数量降低17.76%,而脱钩类型数量上升11.22%。3）脱钩程度的空间异质性分析显示,长江经济带各时期的城市扩张与经济增长脱钩关系具有弱空间集聚性。总体上,长三角城市群较长江中游、成渝及滇、黔城市群的脱钩程度表现更优。脱钩程度变化机制与城市产业结构、用地效率和用地模式等密切相关。加强土地利用规划管控力度、严格用途管制规则,引导城市精明增长,走内涵式新型城镇化道路是改变经济发展对建设用地扩张依赖的重要途径。     

中国旅游业碳排放的影响因素分解及脱钩效应

采用广义迪氏指数分解法（GDIM）分解2000~2017年中国旅游业碳排放的影响因素,并在此基础上采用Tapio脱钩因果链模型分析旅游业碳排放的脱钩效应.结果表明：旅游业增加值、旅游业能源消耗量和旅客人次数是旅游业碳排放的促增因素,增加值能源强度和人均旅游业增加值是旅游业碳排放的促降因素,增加值碳强度、能源消耗碳强度和人均旅游业碳排放对旅游业碳排放的促增和促降作用在研究期间均有出现;旅游业能源消耗量的累积促增效应最大,为2030.13万t,增加值能源强度的累积促降效应最大,为103.29万t;旅游业碳排放的脱钩状态不佳,但近年来有所改善;人均脱钩弹性波动剧烈,节能弹性的变化是其波动的主要原因.     

汉江流域粮食生产碳排放与经济发展的脱钩关系研究

汉江流域水资源丰富,是我国重要的粮食主产区,研究汉江流域粮食生产碳排放对促进农业绿色高质量可持续发展具有重要意义。采用排放系数法测算汉江流域2008—2021年时空尺度下的粮食生产碳排放总量和结构,并通过Tapio脱钩模型分析其与经济发展之间的脱钩关系。研究发现,2008—2021年碳排放总量年际间虽存在一定波动,但总体呈现上升趋势;农业生产要素中土地翻耕和化肥使用所产生的碳排放量比重较大;汉江流域整体呈现弱脱钩状态,上游以强脱钩状态为主,下游为弱脱钩状态;汉江流域各县区的经济发展与粮食生产碳排放脱钩状态存在时空差异,2014—2017年多地呈负脱钩状态。汉江流域粮食生产碳减排效果显著,粮食生产能力有效提升,农业经济发展也取得一定成效。     

基于随机森林模型的我国县域碳排放强度格局与影响因素演进分析

为了研究县域碳排放强度空间格局及其关键影响因素的演进规律,在测算2009~2017年我国县域碳排放强度的基础上,通过ArcGIS空间统计模型分析了县域碳排放强度的空间格局,并利用随机森林模型识别了碳排放强度的关键影响因素及其时序演进特征.结果显示:2009~2017年我国县域平均碳排放强度减量波动下降,2017年县域平均碳排放强度为2.02t/万元,仍有较大的削减潜力;县域碳排放强度总体格局呈显著空间自相关,并呈现波动增强趋势;局部格局呈显著的南北和东西分异,热点区呈西进态势,冷点区呈南下北上态势.关键影响因素中省会距离、产业结构、路网密度和人口的重要性高于经济水平、财政收支、绿色专利和开通高铁;时序演进反映,绿色专利、人口总数和经济水平的重要性在提升,而产业结构和人口密度的重要性在下降;其中大部分关键影响因素同碳排放强度呈现非线性响应关系.     

Relationship between urban eco-environment and competitiveness with the background of globalization: Statistical explanation based on industry type newly classified with environment demand and environment pressure

Within the global urban system, the statistical relationship between urban eco-environment(UE) and urban competitiveness(UC)(RUEC) is researched. Data showed that there is a statistically inverted-U relationship between UE and UC. Eco-environmental factor is put into the classification of industries, and gets six industrial types by two indexes viz. industries‘ eco-environmental demand and pressure. The statistical results showed that there is a strong relationship, for new industdal classification, between the changes of industrial structure and evolvement of UE. The drive mechanism of the evolvement of urban eco-environment, with human demand and global work division was analyzed. The conclusion is that the development stratege, industrial policies of cities, and environmental policies fo cities must be fit with their ranks among the global urban system. At the era of globalization, so far as the environmental policies, their rationality could not be assessed with the level of strictness, but it can enhance cities‘ competitiveness when they are fit with cities‘ capabilities to attract and control some sections of the industry‘s value-chain. None but these kinds of environmental DOlicies can probably enhance the UC.     

城市旅游地旅游安全评价指标体系研究

在深入分析城市旅游安全系统构成的基础上,分析了影响城市旅游安全的主要因素,构建了测评城市旅游安全状态的指标体系,应用层次分析方法建立了测评的数学模型,并提出建设安全旅游城市的策略与措施,以期为城市旅游安全管理提供决策依据。     

国外城市自然保护与生态重建及其对我国的启示

论文对当前国外的城市自然保护与生态重建活动作了介绍。城市自然保护包括野生生物生境保护、城市地区湿地及自然景观保护等内容。城市生态重建则主要有生态公园建设、废弃地生态重建、城市扩散廊道体系建设等方面。城市自然保护与生态重建具有以生态学为基础,多学科交叉;注重生态过程的恢复;多目标、多层次规划设计的特点。在此基础上,论文给出了4点对于我国城市生态建设的启示。     

乌昌地区资源型产业的集聚特征及其城市化效应研究

以能矿资源为基础原料的资源型产业是工业发展的重要动力,对于资源型产业正处于兴盛期的城市发展更是具有明显的推动作用。论文将资源型产业作为单个影响因素,采用产业结构变动值、产业结构变动系数、产业结构熵数和区位熵等方法,选择典型干旱区城镇发展区域乌昌地区,对该区域资源型产业的时空演化和集聚特征及其对绿洲城镇发展的作用采用定性和定量相结合的方法进行深入分析。结果表明:资源型产业对乌昌地区产业集聚的地域、类型、工业内部结构以及城市的扩展方式和空间结构产生了重要影响;受绿洲城镇分散性的影响,资源型产业对乌昌地区空间结构的影响表现为轴向扩展和圈层扩展并进;资源型产业选择就近城市转移,对于较远的县市集聚大于扩散,中心城镇的辐射带动作用较弱。     

北京市六环内绿色空间滞蓄雨水径流功能的变化评估

面对日益频发的城市内涝问题,科学认识绿色空间控制雨水径流的作用具有重要意义。论文以北京市六环内区域为研究区,评估了2000-2010年绿色空间滞蓄雨水径流的功能及其变化。结果表明：2000-2010年北京城市绿色空间减少198.49 km²,主要表现为农田和荒草地面积减小,五到六环内绿色空间缩减最为严重,且最大斑块指数（LPI）和聚集度指数（AI）均减小,景观破碎化趋势明显。绿色空间夏季滞蓄雨水径流量由2000年的1.32×10⁸ m³增加到2010年的1.46×10⁸ m³,但雨水滞蓄率相应地由23.43%下降到16.89%,这与绿色空间面积减小和景观格局变化有关。此外,五到六环内绿色空间滞蓄雨水径流能力最高,滞蓄率高达22%~32%,且逐年呈降低趋势;二到三环内绿色空间滞蓄雨水能力最低,需要重点加强暴雨内涝防治。这主要与不同环路内绿色空间的面积和斑块连通性有关。因此,建议优化调整北京市六环内绿色空间的组成结构和景观格局,充分发挥其滞蓄雨水径流功能,以降低城市内涝风险。     

城市增长边界分析方法研究——以长江三角洲常州市为例

诸多国家已采取城市增长边界(Urban growth boundary, UGB)对策以抑制城市蔓延,我国目前城市与土地利用规划也明确要求划定UGB,但其分析方法研究还较薄弱。综合系统动力学模型、元胞自动机及城市承载力分析研究常州市区UGB,结果表明:预测到2020年常州市区城市建设用地面积为30 847 hm²,北部和南部组团外延增长、主城区及南北组团内部填充同步发展,UGB由沿江-德胜河-沪宁高速-新孟河-德胜河-武宜运河-沿江高速-沪宁高速-市域界限等围合而成;模型预测的UGB与GH-UGB(实际规划UGB)北部和东部空间拟合良好,西部和南部拟合较差,表明模型预测对空间整体和要素联系考虑不足,而用地规模偏差则表明模型预测更为客观;UGB分析方法在政策、空间规划理念和整体格局上有待完善。     

城市绿地降温效应研究进展与展望

全球变暖已是不争的事实,而且不可能完全被阻止。城市绿地作为城市结构中的自然生产力主体,在缓解城市热岛、调节城市气候和协助城市应对未来气候变化中扮演着极其重要的角色。如何优化城市绿地空间布局,从而实现城市绿地降温效应的最大化,更有效地应对城市气候变化,已经成为城市绿地布局规划与研究的热点与难点问题。论文从城市绿地降温效应实地观测、城市尺度城市绿地与城市热岛关系、城市绿地降温效应模型模拟和城市绿地降温效应的心理和社会意义4个角度,对国内外相关研究进行了评述,并在此基础上总结了目前城市绿地降温效应研究存在的主要问题,进而提出了该领域未来研究的方向,以期为深入研究城市绿地的降温效应、更好地规划和设计绿地提供重要的借鉴和参考。     

Evaluating Beijing’s human carrying capacity from the perspective of water resource constraints

As the demands on limited water resources intensify, concerns are being raised about the human carrying capacity of these resources. However, few researchers have studied the carrying capacity of regional water resources. Beijing, the second-largest city in China, faces a critical water shortage that will limit the city’s future development. We developed a method to quantify the carrying capacity of Beijing’s water resources by considering water-use structures based on the proportions of water used for agricultural, industrial, and domestic purposes. We defined a reference structure as 45:22:33 (% of total, respectively), an optimized structure as 40:20:40, and an ideal structure as 50:15:35. We also considered four domestic water quotas: 55, 75, 95, and 115 m 3 /(person·yr). The urban carrying capacity of 10–12 million was closest to Beijing’s actual 2003 population for all three water-use structures with urban domestic water use of 75 m 3 /(person·yr). However, after accounting for our underlying assumptions, the adjusted carrying capacity is closer to 5–6 million. Thus, Beijing’s population in 2003 was almost twice the adjusted carrying capacity. Based on this result, we discussed the ecological and environmental problems created by Beijing’s excessive population and propose measures to mitigate these problems.     

城市污水再生利用规划有关问题的探讨

对城市污水再生利用国内外研究现状、主要用途、规划原则、设施布局方式与处理工艺等方面进行了论述,对现阶段城市再生水利用规划中存在的几个问题进行了探讨,为今后科学合理地进行城市污水再生利用规划提供了有益参考。     

城市生态学研究中的城市植物

本文简要地论述了城市植物的概念，城市植物的研究内容，城市植物在城市生态学研究中的实际运用，以及城市植物作为城市的一个重要因素进行城市生态学研究的重要意义。