低碳效应对我国城市空间重构的作用机理研究与模型化解释：以上海为例

发展低碳经济是我国的一项重要战略决策，将碳排放源最为密集的城市区域作为突破口进行研究具有重要的理论和实际意义。本项目将以上海为区域背景，从城市空间结构优化的角度出发，对城市碳排放展开综合、系统性地研究，并提出一种揭示城市综合碳排放与城市环境影响因子相互作用机制的研究范式，力求为低碳目标下的城市发展规划和空间重构建立科学分析框架。首先，从"碳源"、"碳流"及"碳汇"等不同层面探讨城市碳排放的形成和机理，并针对居民生活、建筑和交通等具体领域的碳排放特征进行分析；然后，构建整合时空维度的统一数据分析平台，研究城市城市空间形态、土地利用形态、城市功能区分布、人口及产业空间分布与碳排放的相互作用机制，并通过实证研究加以检验；在此基础上，结合遥感模型模自然环境碳排放，改进反映城市空间综合碳排放的系统模型，并研究低碳目标下的城市空间结构演化机理和优化途径；最后提出相应的调控模式与对策。

城市能源消耗和二氧化碳排放水平及碳循环过程在很大程度上受城市空间结构的影响和制约。本项目应用城市空间理论的最新研究成果，深入研究城市碳排放与社会、经济、自然环境之间的相互关系。集成城市经济理论与遥感和GIS技术，对城市不同土地利用类型碳排放的产生、变化、集聚与扩散过程进行分析和建模。结合空间分析技术与神经网络、遗传算法、不确定模拟方法设计出相应的混合智能算法。并完成相关的理论总结，力图为揭示城市空间碳排放与城市环境影响因子相互作用机制提供研究范式。项目总体完成情况良好，并有进一步研究的必要性和可能性。.本项目的研究主要围绕理论和应用两个方面展开。主要成果表现在如下方面：.（1）本项目建立了反映城市微观区位环境的空间数据库，同时为统一分析口径，通过将城市二氧化碳排放指标与微观区位环境数据综合至覆盖目标区域的空间网格上，构建了整合碳排放优化目标与微观环境变量的空间分析框架。在此基础上，采用空间插值、城市分形及综合评价方法，对城市碳排放影响因子的空间分布及复杂性进行了分析。.（2）通过对城市交通、工业生产、居民活动的能耗进行分析，对城市空间碳排放水平进行了测算。并利用上海城市绿化数据和城市遥感影像数据，计算了城市空间碳汇水平。同时，采用探索性空间数据探索性分析（ESDA）方法，对城市内部碳排放空间分布格局进行了分析。在此基础上，建立了影响城市空间碳排放的评价指标体系，设计出了用于空间聚类的自组织神经网络（SOM）并进行了空间聚类模拟。.（3）本项目以上海长江口海岸带尤其是崇明作为实验靶区，基于压力-状态-响应（PSR）框架，对东滩湿地生态环境进行了调查并建立了相应的评价指标体系，利用卫星遥感影像数据进行了信息获取和数据挖掘，并对崇明东滩综合生态环境进行了计算和评价。本研究还从低碳能耗水平、低碳技术支持水平、低碳社会生活水平、低碳环境保护水平等四个维度构建了崇明低碳经济发展评价指标体系，并对崇明低碳经济发展水平进行了评价。.（4）本项目从理论上深入剖析了城市低碳化发展运行的机制,尝试构建了城市区域低碳系统综合模型,结合对上海面向低碳型发展的经济分析，对未来政府的可作为空间进行了框架性设计，并在该框架下对其中的具体策略内容进行了详细表述。