基于RS和GIS的沈阳碳排放空间分布模拟.pdf

Resources Science 第34 卷 第2 期 2012 年2 月 2012 ，34（2 ）：328-336 Vol.34 ，No.2 Feb. ，2012 文章编号：1007-7588 （2012 ）02-0328-09 基于RS和GIS的沈阳碳排放空间分布模拟 1，2 ，3 1，2 ，3 王莉雯 ，卫亚星 （1. 辽宁师范大学海洋经济与可持续发展研究中心，大连 116029； 2. 辽宁师范大学自然地理与空间信息科学辽宁省重点实验室，大连 116029； 3. 辽宁师范大学城市与环境学院，大连 116029） 摘 要：对城市的碳排放水平进行精确模拟，探索城市层面碳排放规律，从而制定相应碳减排目标，将是未来 城市发展低碳经济、制定低碳发展规划的基本要点。本文基于Landsat5 TM 数据，采用分类回归树CART 算法对城 市研究区进行土地覆盖分类。应用TM6 单窗算法反演研究区地表温度。采用支持向量机（SVM）算法，基于城市热 量空间分布的估算结果，模拟城市的碳排放空间分布。然后基于GIS 和改进的高斯模式碳排放扩散修正模型，对模 拟出的城市研究区碳排放的值和空间位置进行了修正。分析了研究区碳排放空间分布特征，并研究了各种土地覆 盖类型与相应的碳排放分布之间的关系。研究结果表明：2010 年沈阳市市辖区平均碳排放浓度介于423.25~ 454.52ppm 之间，平均值为436.98ppm 。碳排放分布基本上呈以市区为界的碳排放高值区，并且西南部的碳排放值 高于东北部。冬季碳排放值最高，其次为秋季、春季，夏季碳排放值最低。 关键词：碳排放；遥感；地理信息系统；沈阳市 1 引言 到重视，土地利用变化与碳排放研究也因此成为我 [5-9] 全球气候变暖问题是人类迄今面临的最重大 国第一批国家级公益性研究项目 。 环境问题，也是21 世纪人类面临的最复杂挑战之 英国斯特恩报告中指出，城市碳排放占人类活 一，它已经成为影响世界经济秩序、政治格局和世 动总碳排放的78%[10] 。建立在化石燃料基础上的城 界环境的一个重要因素，以及决定世界能源前景的 市生产和城市消费是造成全球温室气体浓度增加、 关键。人类活动导致的以碳元素为主的温室气体 导致气候变暖的主要环节，我国的碳排放也主要集 的排放是全球变暖的主要原因。当前人为碳排放 中在人口、工业、交通、建筑相对集中的城市。近年 [1-4] 来，我国工业化水平迅速提高，城市化速度明显加 相关问题成为各国主要的研究对象 。我国正处 于工业化发展阶段，随着经济发展、社会进步、人口 快，城市形态扩张显著，也促使城市碳排放效应日 [11-13] 的增加、城市扩张、城市化水平与人民生活水平的 趋加剧 。目前，国内研究多基于国家或东西部 提高，我国的能源消费和碳排放在今后几十年乃至 区域层面上碳排放评价及政策讨论，对城市层面碳 更长时期内将持续增长。但是，随着世界能源与环 排放研究相对甚少。因而对城市的碳排放水平进 境问题越来越严峻，我国在快速发展经济的同时， 行精确模拟，探索城市层面碳排放规律，从而