气候变化下的沿海城市空间形态应对策略与规划应用研究

Facing the huge challenge of coastal cities to address climate change on the context of the rapid urbanization, the project studies the urban form strategies of mitigation and adaptation to climate change and its application in coastal cities spatial planning. Taking Xiamen city as case study, based on the climate change impact assessment, this project analyses the scenarios of climate change and greenhouse gas mitigation, and builds urban space morphology quantified coupling model with greenhouse gas emission and climate change to analyze and simulate the synergies and conflicts between mitigation and adaptation strategies of urban spatial form. A comprehensive vulnerability assessment model will be built to reveal the trade-offs and synergies strategies in coastal urban by cost-benefit analysis. The outputs will offer the quantitative methods, scientific basis and scientific measures for strengthening the capacity of coastal cities to address climate change. At the application level, the project aim to raise the measures and standards of urban spatial planning to address climate change, based on the case study. The achievement will provide a reference for the spatial planning of the other coastal cities in China.

本项目针对高速城市化背景下沿海城市应对气候变化的重大挑战，研究沿海城市减缓和适应气候变化的空间形态策略及其规划应用。本项目以厦门市为案例城市，在识别气候变化对沿海城市影响的基础上，通过气候变化的情景分析和温室气体减排情景分析，分别构建城市空间形态与温室气体排放和气候变化的定量耦合模型，深入分析与模拟城市空间形态的减缓与适应策略的协调与冲突，建立脆弱性综合评价模型，通过成本效益分析方法，探明减缓与适应策略的平衡与协同的综合策略，为提高沿海城市气候变化应对能力提供定量方法、科学基础和科学对策。在应用层面上以典型沿海城市为例开展实证研究，提出案例城市应对气候变化的空间规划措施与标准，为我国其他沿海城市的空间规划提供借鉴。

气候变化与城市化的叠加使城市成为温室气体减排和气候变化许多关键风险集中的区域，如何应对气候变化已成为沿海城市面临的重大挑战。以空间形态为切入点，开展城市应对气候变化研究日益成为城市环境与气候变化领域的发展前沿和热点问题，对于城市应对气候变化的空间规划应用具有十分重要的意义。.本项目以厦门市为例，融合遥感反演、指数分析、模型模拟、抽样调查、清单计算、统计分析、情景预测等多学科交叉方法。开展气候变化的关键影响评估和家庭二氧化碳排放的特征识别；结合城市空间形态量化，揭示气候变化关键影响和家庭碳排与城市空间形态的定量关系；进一步构建应对情景，研究空间形态应对气候变化的适应和减缓策略之间的冲突与平衡。.研究结果表明：（1）厦门城市热岛效应强度和面积均有大幅度的增加，热岛景观总体呈现破碎化。海平面上升与风暴潮叠加的极端洪水将导致厦门市7.35%~10.94%的土地、12.58%~20.52%的人口暴露；以及占全市GDP的2.90%~5.65%的经济损失，间接风险约占1/3。（2）厦门市城市家庭能源消费CO2排放量为283.69 kg/户/月，以电力消费的间接排放占绝对主导（85%）；居民交通出行CO2排放量为1.699 kg/户/天，以私家车占绝对主导（77%）。（3）人口密度、绿色开放空间比例和土地利用混合度是显著影响城市热岛效应强度的关键空间形态指数。城市空间形态对家庭能源消费CO2排放的影响不显著，而人口密度、绿色开放空间、土地利用混合度和连接度是显著影响居民交通出行CO2排放的关键因子。（4）单方面的适应或减缓策略会同时产生正面和负面效果，而综合二者的平衡策略会取得最佳的气候变化应对效果。2019年、2029年适应与减缓的综合冲突指数分别为0.61和0.67，平衡指数分别为0.56和0.47，在时间尺度上呈现冲突加剧而平衡减弱的趋势，凸显通过综合适应和减缓策略应对气候变化的紧迫性。