基于GWR模型的中国省域交通碳减排压力及能力研究

摘要

二氧化碳等温室气体排放引起全球气候变暖，严重威胁了人类生存环境和经济社会的可持续发展，积极应对全球气候变化现已是国际社会的共识，而发展中国家则面临着环境保护和经济发展的双重压力。交通运输是仅次于能源供应的第二大温室气体排放源，其增长量最快，因此，交通运输是影响能源消耗和温室气体排放的重要行业。可见，对于中国来说，建设低碳交通运输体系已逐渐成为中国政府应对环境污染、气候变化的重要手段。交通运输领域内的低碳运作是一个与社会生产、生活密切联系的开放的复杂系统，尤其是中国地域辽阔，不同的省市区所处的经纬位置、经济发展阶段、交通运输结构各不相同，彼此间具有明显的空间差异性和复杂的时空特征，如果单纯地以行业内部碳排放量、碳排强度等绝对量指标是不能够切实反映不同省市区所承受的碳减排压力、具备的碳减排能力，同时，由于目前尚缺乏对省域交通行业碳减排压力、碳减排能力的时空特征的分析与研判，便无法为省域差异化的低碳交通运输体系规划、碳减排目标以及碳减排政策建议提供行之有效的参考依据。为此，结合中国各省市区交通行业的实际情况，采用科学的理论和恰当的分析工具或方法，对省域交通碳减排压力及能力进行研判，是目前的关键问题所在。
　　本论文以应对全球气候变暖为主要宏观背景，以明细中国省域交通碳减排压力和碳减排能力为主要任务，以不同省市区形成低碳交通运输体系规划、落实交通碳减排政策为目的，首先，在明确研究对象的基础上，梳理并总结国内外学者对交通运输行业等碳减排的研究现状、研究方法等，以此来作为理论储备；其次，基于IPCC估算CO2排放量的方法，以2005年交通碳排放强度为基期值、以2020年交通碳排放强度为目标值设置压力指数参照量，构建模型、测算各省市区交通压力指数，并对其进行可视化表达；再次，运用GWR模型、高斯函数法等分析方法，通过确定权函数、带宽等参数，构建中国省域交通碳减排能力指数模型，并进一步进行测算、检验，求得异质性的驱动因子；最后，采用半变异函数模型、聚类等分析工具，定性且定量地分析中国省域交通碳减排能力的空间特征。
　　本论文以中国省域交通碳减排压力和碳减排能力为研究对象，以2005~2015年为研究时间区间，其主要研究成果及结论可归纳如下：
　　（1）相比于传统的OLS模型，GWR模型能够考虑不同的观测单元数据在空间的非均衡性特征，更能够揭示中国各省市区交通碳减排的驱动因子的差异性，清晰地描绘碳减排能力及其驱动效应的空间作用格局。
　　（2）2005~2015年期间，中国各省市区交通碳减排压力随着时间的纵向变化而上下波动，且主要分为“M”型、“W”型、“U”型以及直线下降型；空间层面上，中国各省市区的交通碳减排压力指数存在较大差异，但并不存在明显的某一角度或方向上的递增或者递减性。
　　（3）2005~2015年期间，中国省域交通碳减排能力的规模因子的驱动作用呈上下增减的波动势态，技术因子的负向驱动作用呈逐渐增强势态，结构因子的驱动作用为先增强后减弱；各省市区间的交通碳减排能力的差异性呈先增大、后减小势态，逐渐趋于收敛。
　　（4）2005~2015年期间，中国省域交通碳减排能力指数的递变方向有所差异、各向异性也不尽相同。在2005年、2010年及2015年时间节点上，各向异性最显著的角度分别为北偏东63.81°、52.56°、102.30°；2005年和2010年的高低聚类分布基本一致，2015年高值聚类位置发生明显南移。
　　（5）交通碳减排压力是交通碳减排能力的外在要求；交通碳减排能力是交通碳减排压力的内在潜力，两者只有相互匹配才能较好地实现减排目的。

目录

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究目的和意义

1.3国内外研究现状

1.4国内外研究总结

1.5内容方法及技术路线

第二章 省域异质性交通碳减排压力及能力测算模型

2.1交通碳减排压力指数模型

2.2空间异质性与GWR模型

2.3交通碳减排能力模型构建

2.4空间特征分析法

第三章 省域交通碳减排压力特征分析

3.1数据来源与处理

3.2压力测算

3.3碳减排压力特征分析

第四章 省域交通碳减排能力特征分析

4.1数据来源与处理

4.2 GWR检验

4.3驱动因子及能力指数测算

4.4碳减排能力特征分析

结论与展望

主要研究成果及结论

主要创新点

待进一步研究的问题

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及参加科研项目情况

致谢