基于ARDL模型长三角碳排放、能源消费和经济增长关系研究

碳排放量、能源消费量和经济增长间存在着密切的关系。长三角地区(研究该区域为上海、浙江、江苏,简称长三角,下同）碳减排措施的实施是否会影响长三角地区的经济增长,能源消费量、能源结构和碳排放量间存在何种联系,这些均是在长三角碳减排政策制定中亟待考虑的问题。利用1990~2010年,长三角的能源经济样本数据,使用ARDL模型和格兰杰因果检验模型（Granger）定量的研究了上述几个因素之间的关系。研究发现：当碳排放量、能源消费和经济增长分别为回归变量时,均存在其它解释变量和每个回归变量间的长期稳定的协整关系。在长期关系中,存在经济增长对碳排放量的负向弹性影响。能源消费对经济增长的影响为正,能源消费每增长1%,经济增长0.67%。碳排放量对经济增长的长期影响为负,碳排放量每增长1%,经济则减少0.49%。Granger因果关系的研究表明：滞后长度分别为3,4时,存在从经济增长到能源消费和碳排放量倒的单向因果关系。不存在从能源消费和碳排放量到经济增长的单向因果关系,且亦不存在碳排放量和能源消费的双向因果关系。在长三角,制定和实施适当的节能减排政策将不会阻碍该地区经济增长。节能减排政策的制定,应首先考虑能源结构优化,降低长三角高碳能源的消费比重     

我国城市化与碳排放的实证研究

根据1995～2008年我国30个省市的面板数据,采用STIRPAT模型分析城市化对碳排放的影响。结果显示：我国城市化的推进导致碳排放量的增加,碳排放增加速度高于城市化本身的增加速度,城市化进程会继续放大碳排放量的增加;城市化水平的二次项系数为正,意味着还不存在环境的库兹涅茨曲线。同时,为了考察中国地区间发展的异质性,根据城市化水平由高到低分成4组区域,针对不同地区,进行实证分析。发现地区的城市化水平基数越低,城市化进程对碳排放的影响也就越大;地区的城市化推进速度越快,城市化进程对碳排放的影响也就越大;而且,产业结构和能源强度也是碳排放的重要决定因素。鉴于此,提出了若干政策建议     

长三角地区城市居民出行交通碳排放特征与影响机理

随着能源问题及全球变化关注,城市居民出行交通碳排放研究已成为多学科关注焦点。选择南京、宁波和常州作为长三角典型城市,基于典型居住小区问卷调查获取第一手的城市居民出行基础数据,估算与分析城市居民出行碳排放特征及影响机理。结果表明：长三角2010年城市居民人均出行交通碳排放约1 1219 kg CO2/人,日常通勤和远距离出行碳排放量之比为75[DK]∶25;城市居民日常通勤交通碳排放的主要影响因子为交通方式、出行距离、家庭年收入、年龄和性别;远距离出行交通碳排放的主要影响因子为出行距离、交通方式和家庭年收入。建议采用差别化的行政干预和经济杠杆有效调控家庭小汽车保有量增长速度,鼓励小排量汽车和清洁能源汽车消费,兼顾汽车产业发展、家庭小汽车刚性需求与节能减排需求之间的博弈平衡;优化城市功能格局,大力发展公共交通网络;加强节能减排与低碳意识宣传,鼓励与引导公共交通出行     

长三角城市工业碳排放及其经济增长关联性分析

根据《IPCC国际温室气体清单指南》中的参考方法对长三角16个城市2005～2009年的工业碳排放进行核算,具体分析比较16个城市的化石燃料的碳排放量、工业碳排放强度、工业碳排放变化率等影响因素,并通过关联性分析和脱钩分析对比城市工业碳减排现状与发展趋势,得出:(1)2009年长三角工业碳排放量达到20 979.79万t,其中煤炭消耗产生的碳排放量占主导,达到95.25%;(2)2005～2009年长三角16个城市的平均工业碳排放强度从1.25t/万元降低到0.88t/万元,上海的工业碳排放水平一直保持较低水平,江苏8个城市的工业碳排放强度较为接近,浙江省的7个城市工业碳排放强度差异明显;(3)长三角地区的碳排放强度与工业经济强度两者之间存在明显的负相关性;(4)工业增加值与工业碳排放量脱钩分析显示上海等13个城市落在弱脱钩区域。     

城市化进程对长江下游平原河网水系格局演变的影响

以长江下游典型平原河网地区苏州市为例,基于1970s、1990s、2010s的遥感影像以及1960s、1980s、2010s水系数据,构建水系结构参数指标,重点探讨不同城市扩张方式对不同等级水系的干扰程度,以揭示城市空间扩展与水系结构演变的关系。结果表明:(1)城市扩展具有阶段性、趋向性,且受到自然环境和社会经济的影响与制约。(2)河网水系的改造和演化在不同城市化进程下表现出区域差异:近年来快速城市化区域的河网密度、水面率等水系结构指标变幅较大;80年代城市化区域变幅次之;进入高度城市化阶段的老城区,变化最小且稍有增加,其中近50年来河网密度在上述3个区域总体变幅为-21.06%、-16.23%以及1.88%。(3)河流结构发育受城市化进程显著影响,自然状态下河流长度与面积之比较大,河流结构更为稳定,而进入城市化阶段后,河流结构稳定性随之降低。该研究为城市化地区河流水系保护、城市规划及防洪减灾提供参考与理论支撑。     

安徽省城市化进程中的碳排放影响因素研究——基于STIRPAT模型

通过对安徽省2000~2011年能源消费碳排放量及碳排放强度进行了测算分析,并基于STIRPAT模型,运用因子主成分回归方法,构建影响城市化进程中碳排放增长的驱动因子模型,对城市化进程中碳排放影响因子进行定量分析研究。研究表明：安徽省2000~2011年能源消费碳排放量呈逐年递增态势,碳排放强度和能源强度均逐年递减态势;安徽省在城市化快速进程中,第二产业产值、第三产业产值、城镇人口比重、城镇建成区面积、城镇居民人均可支配收入每增加1%时,碳排放总量将增加1.208 8%、0.202 0%、0.502 3%、4.793 8%、1.066 0%;当能源强度每下降1%时,碳排放总量将减少0.120 2%;城镇建成区面积扩张、工业化水平提升促进了能源的消耗,成为碳排放的主要驱动因素。鉴于此,提出严格控制城市发展用地规模、通过科技创新推动能源利用效率提高及开发利用新能源、优化产业结构及提高三次产业占GDP比重、建设紧凑型低碳城市、倡导低碳绿色生态的生产消费模式等政策建议,为实现建设生态文明以及实现“生态安徽”与“美丽安徽”目标提供科学依据,也可为中尺度（省级行政区）城市化进程中碳排放的研究提供示范     

天津市滨海新区城市形态演化模拟及驱动力分析

基于TM遥感影像、城市规划图等数据,利用logistic CA模型,模拟了2005~2010年天津市滨海新区城市形态演化,经过模拟面积和Lee Sallle指数两个指标的精度评价后,定量分析了新版总规实施后城市形态演化的驱动力。实证研究表明：滨海新区城市形态扩展迅速,驱动力大小依次是自然环境、经济发展、交通带动、城市规划引导;其中交通驱动力中,影响最强烈的依次是火车站、城市的道路、高速出入口、县乡道、航道、省道。因此提出：城市规划必须顺应城市形态发展的规律,把握好可控的关键驱动力,科学预测城市形态发展和提出城市规划方案,做到积极有效的引导城市形态发展     

近60a长三角地区极端高温事件变化特征及其对城市化的响应

基于长三角地区1951~2014年56个国家级气象站点逐日气温记录资料,通过计算极端高温事件相关指标(极端最高温TXx,极端最低温TNn,高温日数Htd和低温日数Ltd),利用GIS空间分析技术和Mann-Kendall时间趋势分析方法分析了长三角地区近60 a极端高温事件的空间分异特征和时间变化趋势,并探讨了城市化发展对区域极端高温事件时空变异的影响。结果表明:(1)长三角地区极端高温事件指标均表现为一定的上升趋势,极端低温指标(TNn和Ltd)线性变化趋势比极端高温指标(TXx和Htd)更为显著,变化趋势最显著的地区集中在经济和城市化水平较高的城市及周边地区(如上海、杭州等)。(2)极端高温指标(TXx和Htd)多年平均总体表现为南高北低,西高东低的趋势,而极端低温指标中TNn多年平均为由中部向南北两侧降低,Ltd多年平均呈现自中部向南北南侧增多的趋势。(3)从1990~2000到2000~2010年,城市化对极端高温事件的影响增强,快速城市化对北部城市极端高温事件的影响高于南部城市。     

基于圈层建设用地密度分析的中国主要城市扩张的时空特征

基于圈层建设用地密度分析,提出了城市扩张核心度指数;通过计算城市扩张核心度指数和城市扩张强度指数,分析了1990~2010年中国27个主要城市距城市中心不同距离区域的城市扩张的时空模式。研究发现:(1)1990~2010年,大部分城市核心度指数不断降低,城市空间结构变化与国家区域政策密不可分,呈现明显的区域特征。1990~2000年东部沿海地区城市核心度值减少幅度较大,2000~2010年则是东北部和中西部城市降低明显。总体上看,西部和东北部城市的核心度指数要高于东部和中部的城市,结构更加紧凑。(2)城市扩张最活跃的地方总是出现在核心区边界附近,并不断向外推移。(3)城市的形态与城市的发展阶段密切相关。1990~2000年,一线城市扩张的强度和范围远大于其他城市;2000~2010年,二三线城市的扩张强度和范围明显增加。经济比较发达的城市,建设用地的扩张逐渐由单中心扩展向多中心协同发展转变,而经济相对落后西部城市和东北部城市,城市结构比较紧凑,保持着单中心的城市形态。     

改革开放以来苏南地区城市扩展格局与驱动机理研究

以快速城市化的苏南地区为研究对象,以揭示城市扩张的过程和效应为目标,利用多时相卫星遥感影像数据,以扩张强度、扩张速度指数反映扩张过程及格局,以分形维数、紧凑度指数等反映城市形态和位序-规模的变化过程,对影响苏南地区城市扩张的因素和机制进行探讨。结果表明:改革开放以来苏南地区城市扩张的热点区域发生了变化,呈现由分散到集中再到分散的过程;东西两翼地区整体扩张速度较快,东部地区的持续高速扩张推动了苏南地区"哑铃型"城镇体系格局的形成;城市形态相对紧凑,但随着时间推移有趋于不规则、不稳定、不紧凑的态势,中部地区城市紧凑度下降较大。地区生产总值、实际利用外资总量、城镇固定资产额、常住人口等的增长直接导致了城市建成区面积的扩大,全球化、区域政策、区位条件、后发优势等是影响城市扩张热点形成、变化和位序-规模改变的主要原因,而沿轴线扩张主导的模式则影响了城市形态的变化。     

长江中游经济带交通区位条件变化与建设用地扩张时空耦合规律

揭示区域交通区位变化与建设用地扩张的时空差异特征,是探索建设用地扩张驱动力,提升区域建设用地管控成效,推进区域协同可持续发展的重要基础。基于长江中游地区1990~2015年遥感和交通数据,通过空间计量方法揭示区域交通区位和建设用地扩张的时空分异特征,并从时序和空间两个层面探索了二者之间的相关性。研究表明：（1)交通通达度呈快速增长过程,县域平均交通通达度从1990的0.76增长到2015年的1.14,平均年增长幅度为1.52%,其中1990~1995年增长速度最快,而2005~2010年增长较慢,且较高水平通达度区域呈由零星点状分布向沿长江及其支流的线性分布转变的态势。(2）1990~2015年研究区建设用地面积总增加量达7 851.24 km²,扩张强度变化趋势为先减后增,其高值区也表现出类似的由零星点状转变为沿长江及其支流分布的空间变化趋势。（3)区域建设用地扩张不仅与其自身交通区位有关,受其邻域交通区位的影响也较大。各时段(1990~1995年、1995~2000年、2000~2005年、2005~2010年、2010~2015年)扩张强度取对数后与交通通达度的Pearson相关系数分别为0.577、0.567、0.470、0.591、0.501,扩张强度与交通通达度的Moran’s I指数分别为0.235、0.278、0.251、0.298、0.278。(4）不同时段交通通达度与建设用地扩张强度的空间聚集特征存在相似性：省会城市及其近邻地区因其区位优势,呈高-高聚集状态,而丘陵山地区因其经济活跃程度较低,地形条件所限,呈现低-低聚集状态。明确区域交通区位变化和建设用地扩张时空耦合关系,对于新时代背景下区域融合发展战略规划具有重要指导意义。     

城市化进程下南昌市城区水系格局与连通性分析

针对当前城市化引起的水系结构单一化、河流连通性减弱以及水生态环境等问题,以南昌市城区为例,选取1990年、2000年、2010年3期遥感影像图像,分析城市化影响下土地利用的变化;基于1958年地形图与2010年江西省水系图,通过GIS提取两期南昌市城区水系图,选取数量特征和结构特征指标进行水系格局分析,并引入图论理论讨论两时期的水系连通性。结果表明:(1)20 a间城镇用地面积增加174.73 km~2,水域面积减少34.04 km~2。研究区水域面积随城镇用地增加而缩减;(2)城市化进程中,研究区河流水面率、河网密度和河频率均下降,支流发育薄弱,河网复杂度下降;(3)赣江以北水系连通度降低,赣江以南区域水系连通度提升。该研究将为城市化地区河流水系保护提供支持与参考。     

中国城镇碳排放的区域差异和影响因素

修正了IPCC关于电力碳排放系数的计算方法,根据中国(省市)能源平衡表估算了1995-2008年中国30个省市的城镇碳排放,划分了高、中、低三个不同排放区域,分析城镇碳排放的区域差异,采用STIRPAT模型分析城镇碳排放及区域差异的影响因素.结果表明,城镇碳排放是中国碳排放的主体;城镇碳排放总体快速增长趋势,2001年后表现尤为明显;中国城镇碳排放存在很强的区域差异,2008年高排放区域的八个省市城镇碳排放总量占全国城镇碳排放总量的50％以上;城镇居民人均收入对城镇碳排放影响最大,然后是城镇化率和能源强度,人口总量对碳排放影响较小;城镇居民人均收入增加、城市化进程不断推进、能源强度降低对城镇碳排放的影响存在区域差异,这种影响强度的差异是导致城镇碳排放存在区域差异的主要原因.一方面,我国城镇居民收入的不断提高和城市化进程的推进决定了城镇发展需要一定的碳排放空间,另一方面,城镇需要走可持续的低碳发展道路.     

长江中游城市群经济-城市-社会-环境耦合度空间差异分析

以长江中游城市群的36个城市为例,构建了经济发展、城市化、社会保障、生态环境综合评价指标体系,运用耦合度模型评估了36个城市2011~2013年的耦合度,并利用GIS技术分析系统的得分与耦合度的空间分布特征。结果表明:长江中游城市群的36个城市的经济发展、城市化和社会保障水平的空间分布比较相似,三者间存在显著的正相关关系。但是,存在显著性的地区差异。36个城市生态环境得分均值很高,城市之间差异很小。从耦合度的空间分布来看,长江中游城市群明显存在3个高耦合度的聚集区域,即长株潭城市圈,武汉-南昌(含鄂州、黄石和九江)城市带和鄂北4市,即十堰、襄阳、宜昌和荆门。最后,36个城市之间耦合度的差异呈现逐年缩小的趋势。     

RS与GIS支持下的南京市景观格局动态变化研究

利用1986、1994、2000年的TM图像和2000年的土地利用现状图,运用GIS和核心景观指数研究南京市自1986年以来景观格局的动态演变规律。结果表明：南京市在快速城市化的过程中,城市景观结构的变化主要表现为耕地、绿地、水体和未利用地等自然或半自然景观向城市、农村居民地、工矿用地以及交通用地等人文景观转变;景观的多样性增加,斑块的平均面积增大,分离度、破碎度和孔隙度减小,城市的开发趋向有序化、规模化;但由于人类活动作用方式或作用程度的不同,不同的景观类型在同一时间段,或者同一景观类型在不同的时间内空间格局的转变模式不同,1986~1994年城市扩展的速度很快,开发比较混乱,城市、农村居民地和交通用地等人文景观的面积大幅增加,耕地、绿地和未利用地的面积大量减少,斑块分布不均匀,空隙度增加,1994~2000年城市扩展的速度减慢,开发趋向有序化,除耕地外,其他景观类型的分离度、破碎度和孔隙度减小,空间分布趋向均匀。     

长三角地区碳排放差异、影响机理及碳达峰预测

系统分析长三角三省一市碳排放差异、探究其影响机理及预测碳排放趋势,对促进该区域碳排放协同达峰、实现绿色一体化发展具有重要意义。根据排放系数法测算浙江、江苏、安徽和上海2005～2019年能源消费碳排放量,选择变异系数、基尼系数、泰尔指数分别测度长三角地区碳排放差异。基于STIRPAT拓展模型,采用岭回归探究长三角各省市碳排放的影响机理;运用情景分析法结合各省政策规划及发展规律,参考各变量历史变化率,设定基准发展情景预测长三角各省市2020～2035年碳排放量及碳达峰年份。结果表明：(1)考察期内长三角三省一市碳排放存在显著差异,碳排放差异整体上随着时间推移波动上升。(2)人口数量、城镇化水平、人均GDP、能源强度均显著影响长三角三省一市的碳排放,能源结构仅对江苏的碳排放有显著影响;上海、浙江、安徽的碳排放驱动因素中,产业结构影响最为显著。(3)基准情景下,上海、浙江、安徽和江苏分别在2026、2027、2028和2031年实现碳达峰,峰值依次为20 768、40 855、63 533和94 973万t。     

基于土地利用变化的长三角生态系统健康时空动态研究

生态系统健康是实现人类社会经济可持续发展的根本保证,区域生态系统健康评价也越来越受到关注,然而现有的评价指标大多难以体现生态系统健康的本质内涵。土地利用与覆被变化改变生态系统结构进而影响生态系统功能及健康,因而从土地利用与覆被变化视角构建反映生态系统健康的活力、组织力和弹性指标,是发展区域生态系统健康评价方法的可能途径。本研究基于区域生态系统健康对土地利用与覆被变化的响应状态,构建适用于长三角快速城市化地区生态系统健康评价的"活力-组织力-弹性"评价指标体系:以植被覆盖度指数表征生态系统活力;以景观连通性等8个景观格局指数表征生态系统组织力;以In VEST模型生境质量指数表征生态系统弹性。在此基础上,利用长三角地区1995—2015年土地利用空间数据,以长三角16个地级市为评价单元,对长三角过去20年间生态系统健康的时空演变特征进行动态评价。研究结果表明:近20年来长三角地区生态系统健康指数降低了约17.6%,其中,生态系统健康水平较高的区域面积减少了约60.6%,而生态系统健康水平较低的区域面积增加了约36.5%;长三角地区快速城市化所引起的土地利用变化是影响生态系统健康时空演变的主导因子,且林地和水域对维持区域生态系统健康起到决定性作用。本研究基于土地利用与覆被变化的生态系统健康评价方法,较好地反映了生态系统健康的本质特征,可用于快速城市化地区生态系统健康的时空动态评价,其结果也能对区域土地利用规划与管理提供科学参考。     

高原环湖城镇聚落的景观格局及空间形态演变特征 ——以滇池为例

城镇景观格局及空间形态的演变是对快速城镇化的响应，西部高原环湖地区特殊地理环境下的城镇聚落时空演变特征明显有别于平原、山地等地区。以Landsat TM/ETM+/OLI影像为数据源，解译了滇池1990、2000、2010及2018年4期城镇斑块，并采用景观格局指数深入分析16个城镇的演变特征与形态规律。结果表明：（1）1990～2018年城镇聚落经历了“低速增长-高速增长-理性增长”的演变波过程，2000～2010年城镇扩张最快且速率为54.2%，不同时期不同方向演变模式差异显著；（2）城镇斑块的空间特征与发展方向具有明显的依赖性和紧凑，且K-means聚类将城镇斑块分为4种类型，大斑块主导型占6.7%、高密度团簇型占35.8%、中密度团状型及低密度散点型占48.6%和8.9%；（3）城镇斑块在空间上表现为“中心-外围”的扩张特征，前卫、矣六等街道扩张迅速，而碧鸡、海口等街道增长缓慢，五华、官渡区域内城镇斑块数量、聚合度和凝聚度呈递增趋势，且各乡镇间的连通性和聚集性随斑块增长对破碎化影响较小；（4）基于影响因素，城镇斑块主要分布在海拔1 900~2 100 m和坡度小于9°的地区，并与人口和GDP具有强相关性，体现出强烈的交通指向性和河流指向性。     

淮河流域生态景观格局变化研究

基于淮河流域1980、1995和2010年的3期数据,划分出水田、旱地、林地、草地、水域、建设用地和未利用用地7种景观类型。对流域范围内生态景观格局变化进行研究,并分析1980-1995和1995-2010两个时期的景观转移情况。结果表明:多年来,淮河流域的景观斑块数量总体呈增加的趋向,其中大斑块的数量逐渐减少、小斑块的数量明显增加;同时,斑块类型在景观中呈均衡化趋势分布。流域旱地和水田的景观面积变化最大且有明显的相关关系,其余景观类型变化幅度略有波动;研究区域的景观斑块破碎度增加、景观多样性逐渐增强,但景观形状趋向于不规则;城市建设、工业发展、人口迁徙等人类活动对流域景观的影响显著。     

长三角地区生态环境与城市化发展的区域分异性研究

城市群已成为全球竞争与国际分工的全新地域单元,评估和判断城市群生态环境质量及其与城市化发展的时空分异特征对实现区域可持续发展具有重要的现实意义。基于生态环境状况指数计算方法,对"十一五"期间(2005~2010年)长三角地区生态环境质量的基本特征和时空格局进行定量分析。并以其25个城市为研究单元,对"人口—经济"视角下的城市化水平与区域生态环境的发展关系和区域分异进行探讨。结果显示:"十一五"期间长三角地区整体生态环境质量均属"良",空间分布大致以上海—苏锡常—南京为界,呈南高北低中间差的特征。2010年较2005年生态环境状况稳中有好,浙江省和沪宁沿线的大部分城市生态环境质量有所改善,政策调控下的污染物排放减少是其好转的主要原因。"十一五"期间长三角地区各城市生态环境与城市化发展呈现不同的发展轨迹,发展类型以可持续型为主,而以苏北五市为代表的少数城市则表现为生态脆弱型。