摘要
我国作为世界第一人口大国和世界第二大经济体，温室气体的排放已超过美国跃居世界首位。为实现“十三五”规划中节能减排的综合目标，力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。紧凑型城市建筑物分布较为集中，城市基础设施覆盖更为全面，人均能源消耗量较少，可以有效减少道路交通等产生的碳排放。探究城市形态与碳排放的关系，尤其是城市形态变化是否影响二氧化碳排放，可以为低碳城市的发展提供相关建议与参考。 本文以长江中游城市群为研究对象，时间范围是2010-2017年，使用统计数据和遥感影像数据，从人口、经济、土地利用、公共服务和生态环境方面，构建了全新的城市紧凑度综合评价指标体系，使用熵值法对城市紧凑度进行测度，并分析其时空变化规律。采用间接法计算碳排放强度，并用标准差椭圆模型分析了碳排放强度的时空分布。运用皮尔逊相关性分析和象限分析法分析了两者相关关系，通过耦合协调度模型进一步对城市紧凑度与碳排放强度之间耦合协调关系进行时空变化评估，以期为长江中游城市群低碳城市发展、紧凑度提高提供理论借鉴和参考。本研究主要结论如下： （1）2010-2017年，长江中游城市群碳排放强度随时间变化总体呈逐年下降趋势，碳排放强度均值从2010年的59.35吨/万元下降至2017年的30.82吨/万元。其中武汉城市圈碳排放强度下降速率最快，环鄱阳湖城市群次之，环长株潭城市群最慢。下降趋势可分为两个阶段，第一阶段为2010-2015年，该阶段城市群碳排放强度下降较为迅速，平均每年下降8.40%；第二阶段为2015-2017年，该阶段城市群总体碳排放强度较低，且下降速度较为平缓，平均每年下降5.00%。城市群城市碳排放强度的空间分布格局处于相对集中转变为相对分散，后又逐渐趋向于相对集中的过程，总体格局呈“集中”的发展态势，分布方向呈“西北—东南”分布，并且围绕武汉、长沙、南昌3个省会城市，周围城市的碳排放强度逐渐上升。 （2）2010-2017年，长江中游城市群31个城市中城市紧凑度升高数量与下降数量大致相同，紧凑度整体呈略微上升趋势。环鄱阳湖城市群和武汉城市圈紧凑度整体呈波动上升趋势，升幅分别为6.62%和0.43%，环长株潭城市群紧凑度整体呈波动下降趋势，降幅为9.45%。长江中游城市群城市紧凑度的空间分布格局总体是呈“集中”的发展态势，且空间分布方向呈“西北—东南”分布，三个城市群东北方向城市紧凑度逐渐提高，环鄱阳湖城市群紧凑度较高城市由鹰潭、抚州市转为鹰潭、景德镇、宜春和新余市。武汉城市圈紧凑度较高城市由天门、潜江市转为仅有天门市。环长株潭城市群紧凑度较高城市由衡阳、长沙市转为仅有长沙市。 （3）2010年-2017年长江中游城市群城市紧凑度和碳排放强度的总体耦合度不断增加，耦合度均值从0.73上升到0.79，处于磨合阶段。环鄱阳湖城市群和环长株潭城市群耦合度变化趋势相同，在逐年上升。武汉城市圈耦合度变化趋势为先降低后升高，总体上耦合值降低。大部分城市处于高水平耦合阶段，只有新余、荆门、仙桃、天门和娄底市处于低水平耦合阶段。长江中游城市群紧凑度与碳排放强度耦合度整体空间分布呈现“南高-北低”，且耦合度高值范围逐渐扩大，低值逐渐减小。 （4）2010年-2017年长江中游城市群紧凑度与碳排放强度耦合协调度呈先上升后降低的趋势，总体呈上升趋势，但上升幅度很小，耦合协调度指数从0.35上升到0.40，后降低至0.36，仅上升0.01，耦合协调类型从轻度失调转变为濒临失调，然后又回到轻度失调，总体基本处于低度耦合阶段。2010年长江中游城市群城市紧凑度与碳排放强度耦合协调度空间分布呈现“西低-东高”，到2017年，耦合协调度空间分布由“西低-东高”转变为“西北低-东南高”。西北部地区的襄阳、宜昌、荆门、常德、天门和潜江市常年处于低值耦合阶段，协调类型均处于失调类型。
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