江苏省城市土地与能源消费CO2排放的时空耦合分析开题报告

1. 研究目的与意义

随着近年来全球变暖等环境问题的不断涌现，气候变化引起的全球温度上升日益受到全球各国政府、社会和企业的关注，党的十九大阐述了加快生态文明体制改革、推进绿色发展、建设美丽中国的战略部署。2015年，我国提出2030年左右为二氧化碳排放达到峰值，并争取尽早实现及到21世纪中叶左右实现净零排放的发展目标。二氧化碳排放达到峰值意味着我国经济发展方式的根本转变，这也意味着国内资源制约和环境污染状况的根本改善，是实现经济发展方式向绿色低碳转型的重要转折。

其中，城市二氧化碳排放占全球人为排放的绝对主体。人类活动所产生的碳排放，已经成为导致全球变暖的重要因素。土地哺育着人口，承载着环境和气候，因此，其必然对碳排放造成直接或间接地影响。城镇化的快速发展导致城市建设用地不断扩张，土地资源供应紧缺与经济增长对土地需求增加之间的矛盾日益突出。协调好城市土地与生态环境的关系刻不容缓，而二氧化碳是生态环境的重要组成因素之一。

在2030年二氧化碳排放达到峰值这一目标下，绿色发展的目标内涵不断丰富、责任担当更为迫切。为此，制定面向2050年的全国低碳排放发展战略，探索城市土地利用的低碳发展路径具有重要的战略意义。

2. 研究内容和预期目标

本文的研究内容主要表现在四个方面：一是本文将通过比较江苏省1995年—2013年城市建成区面积与碳排放的关系，从而分析出城市土地与碳排放的时间特征；二是采用1995年—2013年的数据计算江苏省各市的碳排放量与建成区面积，运用hopfield神经网络聚类方法，划分并分析江苏省各市城市土地与碳排放的空间特征；三是通过参考国内外关于耦合模型的研究，结合城市土地与碳排放的时空特征，测度二者的耦合度；四是选取耦合协调度为因变量，从土地投入强度、土地利用生态环境质量、经济发展水平和产业结构等方面，选取财政支出、建成区绿化覆盖率、人均gdp和第三产业占gdp的比重为自变量，分析城市土地与碳排放耦合协调度驱动因素。

本文拟解决的关键问题：在对江苏省城市土地与碳排放的时空耦合进行分析的同时，充分考虑土地利用对碳排放、社会经济效益的双向影响，从而对土地利用和碳排放提出建议，优化江苏省城市用地布局，建构现代化低碳城市。

本文分为六个部分：第一部分是引言；第二部分介绍研究区域概况及分析方法；第三部分分析城市土地与碳排放的时空特征；第四部分分析城市土地与碳排放的耦合协调度；第五部分分析城市土地与碳排放耦合协调度驱动因素；第六部分是关于城市土地与碳排放的结论与讨论。

3. 国内外研究现状

目前国内外许多学者都对城市土地与碳排放的关系进行了研究，但主要偏向于从土地利用本身出发，研究土地利用结构或土地扩张与能源消耗碳排放的关联，如于庆玲^[1]等基于土地变更及能源消耗数据，运用灰色关联度模型分别测度土地利用结构与能源消耗碳排放总量、能源消耗碳排放强度、人均能源消耗碳排放量的关联度与相关系数。

结果表明，土地利用结构中与能源消费碳排放总量、能源消费碳排放强度和人均能源碳排放量三者关联度最高的分别是耕地、城镇村及工矿用地、草地；bitian fu^[2]等人碳汇和碳源估算对减少碳排放具有重要意义，利用耦合sd（系统动力学）模型和clue-s（土地利用变化及其在小区域范围内的影响）模型，讨论了土地利用变化对碳排放可能的动态影响，认为建设用地的增加和农用地的减少分别对土地利用排放产生正、负影响。

各土地利用类型向建设用地的转化是主要碳源，而农业用地向生态用地的转化是主要碳汇，据此提出了上海市缓解碳排放的两种土地利用策略。

4. 计划与进度安排

本文的撰写方案：一、从《中国城市统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》、《江苏统计年鉴》等处收集1995年—2013年江苏省建成区面积与碳排放数据；二、通过将建成区面积与碳排放数据进行比较，划分出各自增长/减少的阶段，利用Pearson相关系数分析二者的相关关系；三、运用Hopfield神经网络聚类方法，对江苏省各市建成区面积与碳排放进行划分聚类，从而得出江苏省城市土地与碳排放的空间特征；四、利用耦合模型计算出江苏省各市城市土地与碳排放的耦合度，对城市土地与碳排放的时间序列及空间格局进行分析；五、运用空间滞后面板Tobit模型研究财政支出、建成区绿化覆盖率、人均GDP和第三产业占GDP的比重对城市土地与碳排放的耦合协调度的影响。

5. 参考文献

[1]于庆玲,卢新海. 土地利用结构与能源消耗碳排放关联测度分析——以济南市为例[j]. 中国房地产,2018(24):10-20.

[2]bitian fu,meng wu, yue che amp; kai yang , et al. effects of land-use changes oncity-level net carbon emissions based on a coupled model[j]. carbon management,8:3, 245-262.

[3]朱烨. 城市土地集约利用与低碳城市的时空耦合协调度研究[d].山东：中国海洋大学,2015.