基于城市功能分区的碳收支平衡时空分异机制分析与模拟

Cities have become major source of global carbon emissions and human-made urban function zoning results in spatial heterogeneity of carbon input and out processes. This proposal trys to quantitatively analyze and simulate the temporal dynamics and spatial heterogeneity of urban carbon metabolism by coupling the process and pattern from a perspective of urban spatial function zoning. Taking Xiamen City, a rapid urbanizing coastal city in China as case study area and integrating remote sensing, field survy and socioeconomic statistical data, this proposal plans to (1) build up quantitative caculation model of 'urban social-economic-natural complex ecosystem' based on the human-induced carbon emission processes and natural ecosystems' carbon sequestration processes; (2) analyze the characteristic and mechanism of spatial-temporal changes of carbon balance caused by urban function zoning since 1980s from city, district and community scales by using spatial and frontier statistic techniques; (3) simulate the spatial-temporal changes of urban carbon balance by coupling system dynamic model (SD) and spatial land growth model (CLUE-S), exploring the function spatial zoning, construction time sequence and related carbon emission management of low carbon city. Our project will provide the scenitific supports for rationally using urban spatial resources and low carbon city construction.

城市已成为碳排放的主要来源，人为的城市功能分区会造成碳收支过程的空间异质性；本项目从城市功能空间分区的视角，将城市碳代谢格局与过程相耦合，定量化分析、模拟城市碳代谢平衡的空间异质性及其时间变化规律。项目拟以沿海城市厦门为例，综合遥感、实地生态调查和社会经济统计数据，（1）根据人类活动造成的碳排放和自然生态系统的碳收押过程，构建定量化反映"城市社会-经济-自然复合生态系统"的碳收支平衡的计算模型；（2）综合空间分析和前沿统计方法，分析20世纪80年代以来城市、城区和片区3个空间尺度功能分区的碳收支平衡时空变化特征及其影响机制；（3）耦合系统动力学模型（SD）和土地空间增长模型（CLUE-S），模拟城市碳收支时空变化过程，探讨面向碳平衡的城市功能合理分区方案以及相应碳排放控制管理对策，探索低碳城市功能的合理空间布局及其合适建设时序；为科学利用城市空间资源、建设低碳城市提供科学决策依据。

城市已成为碳排放的主要来源，人为的城市功能分区会造成碳收支过程的空间异质性；本项目从城市功能空间分区的视角，将城市碳代谢格局与过程相耦合，定量化分析、模拟城市碳代谢平衡的空间异质性及其时间变化规律。项目拟以沿海城市厦门为例，综合遥感、实地生态调查和社会经济统计数据，（1）根据人类活动造成的碳排放和自然生态系统的碳收押过程，构建定量化反映“城市社会-经济-自然复合生态系统”的碳收支平衡的计算模型；（2）综合空间分析和前沿统计方法，分析20世纪80年代以来城市、城区和片区3个空间尺度功能分区的碳收支平衡时空变化特征及其影响机制；（3）耦合系统动力学模型（SD）和土地空间增长模型（CLUE-S），模拟厦门岛城市住区碳收支时空变化过程，并探讨面向低碳城市住区的碳排放控制管理对策，探索低碳城市功能的合理空间布局及其合适建设时序；为科学利用城市空间资源、建设低碳城市提供科学决策依据。