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第一章 研究意义1

第一节 国际城市碳排放新热点领域1

第二节 绿色低碳城市发展的迫切需求1

第三节 城市人类活动与生态环境互动研究的重要内容2

第四节 城市建立完善温室气体排放统计核算制度科学需求2

第二章 微观尺度城市碳排放主要理论基础4

第一节 城市生态学碳循环理论4

一、城市碳循环系统4

二、城市外部碳循环系统7

三、城市内部碳循环系统8

四、城市碳循环机制9

第二节 城市新陈代谢理论9

一、城市新陈代谢的概念9

二、宏观尺度的城市新陈代谢系统模拟13

三、微观尺度的城市新陈代谢测度13

第三章 微观尺度城市碳排放核算要素和边界条件15

第一节 建筑物碳排放15

一、公共建筑和居住建筑的分类15

二、建筑物各系统的能耗与碳排放分析22

第二节 交通碳排放核算23

一、交通CO2排放车辆分类体系研究23

二、交通CO2排放边界条件26

第三节 人口呼吸二氧化碳排放27

第四节 植物固碳和光合作用28

一、光合作用的机理28

二、影响光合作用的因素28

第五节 土壤碳储量碳和呼吸32

一、根系呼吸33

二、土壤微生物呼吸34

三、土壤动物呼吸34

四、枯枝落叶层呼吸34

五、土壤温度对土壤呼吸的影响35

六、土壤湿度对土壤呼吸的影响36

七、土壤温湿度对土壤呼吸共同影响36

第四章 微观时空尺度城市碳排放主要核算方法38

第一节 二氧化碳排放遥感反演38

一、碳排放气体浓度遥感监测技术38

二、遥感反演法应用39

三、碳排放遥感反演法发展方向40

第二节 二氧化碳通量观测40

一、涡度相关技术的基础理论41

二、涡度相关系统的应用程序41

三、数据分析处理与通量贡献区确定42

第三节 城市二氧化碳排放模型模拟45

一、建筑物碳排放模型45

二、交通碳排放52

第四节 实验观测61

一、植物碳呼吸观测61

二、土壤碳呼吸观测62

第五节 多手段和多时空数据集成63

第六节 综合碳排放空间模型理论框架构建65

一、城市碳排放空间模型的子模型构建65

二、城市碳排放子模型空间集成66

三、城市碳排放空间模型结果验证66

第五章 国际微观时空尺度城市碳排放过程和机理案例68

第一节 美国综合社区案例碳排放过程和机理68

第二节 加拿大居住社区案例碳排放过程和机理68

第三节 墨西哥居住-商业功能区案例碳排放过程和机理69

一、墨西哥城城市内CO2通量观测70

二、墨西哥城大都会区道路车辆CO2排放70

第四节 日本综合社区案例碳排放过程和机理71

一、植被和裸露土壤72

二、混凝土和沥青72

三、交通72

四、建筑物72

五、人体呼吸72

第五节 其他国家案例碳排放过程和机理73

一、澳大利亚墨尔本73

二、意大利佛罗伦萨73

三、瑞士巴塞尔74

第六章 微观尺度时空城市碳排放实证研究75

第一节 北京奥林匹克中心区碳排放数据库框架75

一、数据来源76

二、影像预处理77

三、面向对象的分类78

四、碳排放空间数据库框架94

第二节 北京市奥林匹克中心区大型公共建筑碳排放过程和机理97

一、研究建筑介绍99

二、建筑性能分析103

三、大型公共建筑物能耗和二氧化碳排放计算107

四、大型公共建筑物二氧化碳排放特征109

第三节 北京奥林匹克中心区交通碳排放过程和机理130

一、研究区域范围的界定131

二、数据来源132

三、MOVES模型本地化处理和估算136

四、北五环交通CO2排放的基本特征148

五、大屯-北辰西路相交路口案例区交通CO2排放的基本特征153

六、不同等级城市道路交通CO2排放特征比较分析160

第四节 北京奥林匹克中心区碳通量与交通碳排放过程和机理162

一、研究区域界定——KM模型164

二、交通CO2排放估算164

三、CO2通量数据获取与处理166

四、CO2通量变化166

五、交通CO2排放与CO2通量相关分析168

六、交通碳排放与CO2通量特征170

第五节 北京奥林匹克中心区人口碳排放过程和机理171

一、人口碳排放年度总体特征与年际变化171

二、人口碳排放特征——以2013年为例172

三、人口碳排放月变化174

第七章 低碳城市发展对策建议178

第一节 国际低碳城市发展经验借鉴178

一、低碳城市规划178

二、低碳社区模式178

三、低碳社会行动179

四、低碳城市行动179

第二节 建筑物二氧化碳减排建议179

第三节 低碳交通政策建议181

一、倡导生态驾驶行为181

二、采用弹性工作制181

参考文献183