中国城市空间形态对居民生活碳排放影响的实证研究
【摘要】：中国目前正面临着城市化道路转型和低碳发展的双重压力：一方面粗放式的城市化发展模式带来了诸多问题;另一方面城市居民生活能耗不断攀升,已成为碳排放的重要来源。这两个问题间存在着密切的关联：城市空间形态作为城市化的空间结果,通过影响居民的住宅选择和交通选择等,进而影响居民能耗及生活碳排放,通过调节城市空间形态要素的配置,如城市密度、紧凑度、土地利用结构等,可以有效降低居民生活碳排放。但不同城市空间形态对于居民生活碳排放的影响机制不同,需要科学分析城市空间形态的类型和特征、对居民生活碳排放的不同影响作用等问题,才能因地制宜的制定相应策略,达到城市减排降碳的目的。本文进行城市空间形态对居民生活碳排放影响的实证研究,以中国219个地级市为实证对象,对城市空间形态进行定量化描述并分类,研究不同城市空间形态对于居民生活碳排放的不同影响作用,并提出从城市空间形态优化角度,陶低居民生活碳排放的策略选择以及中国目前城市空间形态可能的演进方向,以期为建立“低碳城市”和实现“新型城镇化”发展提供理论和实践的参考。
本文的主要研究内容包括：
1.构建中国城市空间形态识别模型(CUF)。本文选择从城市用地的结构和功能视角定义城市空间形态,通过对城市发展理论和实践的回顾,识别能够反映城市空间形态特征的关键性指标,构建中国城市空间形态识别模型(CUF)。CUF模型既是本文分析的基础,同时也可以为其他从城市空间形态和城市问题的研究提供借鉴和参考。
2.实证测度中国城市空间形态的主要类型和特征。基于CUF模型,以中国219个地级市为研究对象,以自组织特征映射网络(SOFM)为研究方法,将中国主要城市空间形态分为5类,并对不同类型城市空间形态的主要特征进行分析,对中国城市空间形态的现状进行总结归纳。
3.构建城市空间形态对居民生活碳排放影响机制模型。基于前人的研究成果,构建城市空间形态对居民生活碳排放影响的分析框架,揭示城市空间形态通过影响居民的交通选择和住宅选择,进而影响居民生活碳排放这一一般性规律；通过构建概念模型,分析城市空间形态要素中的城市密度、城市紧凑度和城市用地多样性,是如何决定居民交通选择的；通过构建数理模型,分析城市空间形态是如何通过交通费用和住宅费用间的“替代关系”决定居民住宅选择的。
4.实证研究中国城市空间形态对居民生活碳排放的影响作用。以中国219个地级市为研究对象,通过建立回归模型,实证研究中国城市空间形态对居民生活碳排放的影响作用；实证分析5类不同城市空间形态对居民生活碳排放影响作用的差异性,识别不同城市空间形态对居民生活碳排放影响的关键因素,为政策建议的提出提供依据。
5.提出面向低碳的城市空间形态优化策略。探讨如何通过建立紧凑和多功能城市、发展公交主导的交通体系、构建城市绿地系统等政策工具,来实现中国城市居民生活碳排放的源头控制、过程控制和结果控制；基于研究结果,提出以低碳发展为目标,中国目前5种城市空间形态可能的演进模式。
【关键词】：城市空间形态 紧凑型城市 低碳城市 居民生活碳排放 自组织特征映射网络 【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X321;F124;F224
【目录】：
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-12
- 第1章 绪论12-18
- 1.1 问题的提出12-14
- 1.2 研究内容14-15
- 1.3 研究方法15-16
- 1.4 技术路线16-18
- 第2章 研究综述18-28
- 2.1 城市空间形态18-23
- 2.1.1 城市空间形态的概念18-19
- 2.1.2 城市空间形态的测度方法19-21
- 2.1.3 城市空间形态的类型和演变21-23
- 2.2 居民生活碳排放23-24
- 2.2.1 居民生活碳排放的概念和分类23
- 2.2.2 居民生活碳排放的测算方法23-24
- 2.3 城市空间形态与居民生活碳排放24-28
- 2.3.1 城市化对城市环境的影响24-26
- 2.3.2 城市空间形态与居民生活碳排放关系26-28
- 第3章 中国城市空间形态识别模型28-54
- 3.1 概念界定28-29
- 3.2 指标体系29-34
- 3.2.1 指标选取依据：城市空间形态研究的发展脉络29-32
- 3.2.2 指标解释32-34
- 3.3 识别方法34-38
- 3.3.1 方法概述34-35
- 3.3.2 计算模型35-37
- 3.3.3 数据来源与处理37-38
- 3.4 中国城市空间形态的识别38-40
- 3.5 中国城市空间形态的特征40-54
- 3.5.1 总体特征40-45
- 3.5.2 形态1：界内高密度混合利用式45-46
- 3.5.3 形态2：界内低密度单调功能式46-48
- 3.5.4 形态3：界内高密度界外蔓延式48-49
- 3.5.5 形态4：界内高密度单调功能式49-51
- 3.5.6 形态5：限制扩张式51-54
- 第4章 城市空间形态对居民生活碳排放的影响机制54-64
- 4.1 城市空间形态对居民生活碳排放的综合影响54-57
- 4.2 城市空间形态对居民交通选择的影响57-59
- 4.2.1 城市密度对居民交通选择的影响57-58
- 4.2.2 城市紧凑度对居民交通选择的影响58-59
- 4.2.3 城市用地多样性对居民交通选择的影响59
- 4.3 城市空间形态对居民住宅选择的影响59-64
- 第5章 不同城市空间形态对居民生活碳排放影响的实证研究64-78
- 5.1 模型与变量说明64-67
- 5.1.1 居民生活碳排放的测算64-66
- 5.1.2 控制变量的取值66-67
- 5.1.3 计量模型67
- 5.2 不同城市空间形态对居民生活碳排放的影响67-78
- 5.2.1 界内高密度混合利用式的检验结果分析67-69
- 5.2.2 界内低密度单调功能式的检验结果分析69-71
- 5.2.3 界内高密度界外蔓延式的检验结果分析71-73
- 5.2.4 界内高密度单调功能式的检验结果分析73-75
- 5.2.5 限制扩张式的检验结果分析75-78
- 第6章 面向低碳的城市空间形态优化策略78-84
- 6.1 政策工具的选择78-80
- 6.1.1 提高城市单元的紧凑性和功能多样性79
- 6.1.2 发展绿色公共交通体系79-80
- 6.1.3 保护和新建城市绿地系统80
- 6.2 发展模式的选择80-84
- 6.2.1 紧凑多中心的城市空间形态81-82
- 6.2.2 公交主导的城市空间形态82-83
- 6.2.3 生态主导的城市空间形态83-84
- 第7章 结论与展望84-88
- 7.1 主要研究结论84-86
- 7.2 研究创新86-87
- 7.3 研究展望87-88
- 参考文献88-96
- 致谢96-98
- 在读期间发表的学术论文与科研项目经历98
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