论文中文题名: | 陕西省县域土地利用碳排放时空特征及影响因素研究 |
姓名: | |
学号: | 21210226109 |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 085700 |
学科名称: | 工学 - 资源与环境 |
学生类型: | 硕士 |
学位级别: | 工程硕士 |
学位年度: | 2024 |
培养单位: | 西安科技大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 地理空间信息可视化 |
第一导师姓名: | |
第一导师单位: | |
论文提交日期: | 2024-06-17 |
论文答辩日期: | 2024-06-02 |
论文外文题名: | Spatiotemporal characteristics and influencing factors of land use carbon emissions at the county level in Shaanxi Province |
论文中文关键词: | |
论文外文关键词: | Carbon emissions from land-use ; Nighttime light data ; Spatiotemporal evolution characteristics ; Influencing factors ; The Shaanxi province |
论文中文摘要: |
全球气候变暖对人类的生存和发展造成巨大威胁。改革开放以来,我国能源消耗呈持续增长态势,导致碳排放量持续增大,目前已成为全球碳排放量最高的国家之一。陕西省作为能源资源较为丰富的地区,其经济发展与能源消耗关系密切,实现低碳发展目标方面面临着巨大挑战。土地利用是区域碳排放的重要方面,县域尺度土地利用碳排放研究有助于揭示区域内部碳排放的异质性。因此,本文从县域尺度开展陕西省土地利用碳排放时空特征及影响因素研究,以期为科学认识陕西省土地利用碳排放演变过程及实现碳达峰、碳中和目标提供支持。 本文基于土地利用数据、能源消耗数据、夜间灯光数据和统计数据,采用趋势分析方法、空间自相关、马尔科夫链、空间马尔科夫链和地理探测器等方法,开展了2000-2020年陕西省土地利用变化、土地利用碳排放量核算、县域土地利用碳排放时空变化和影响因素分析的研究,为陕西省县域土地利用低碳减排提出建议。主要结论如下: (1)2000-2020年陕西省土地利用变化呈现出林地、草地、水域和建设用地增加而耕地和未利用地减少的特点。林地和建设用地增加最多,其中转入林地最多的地类是草地,主要集中在陕南县区,其次是耕地,主要集中在延安市北部县区;建设用地的增加主要来源于耕地的转入,主要集中在关中平原县区。耕地减少最多,主要转为林地、草地和建设用地,减少区域主要集中在榆林市、延安市北部县区和各市辖区。2000-2020年陕西省夜间灯光总亮度值与相应年份的省级能源消耗碳排放量之间呈高度正向相关性,两者线性拟合方程R2为0.8604,拟合方程得到的能源消耗碳排放量模拟值与统计值之间的平均相对误差为15.16%,由此可见,建立的拟合模型精度较高。 (2)2000-2020年陕西省土地利用碳排放量呈持续增长趋势,从2000年的1566.48万吨增长到2020年的7132.14万吨,其增长趋势具有一定的阶段性。从县域时间演变的视角来看,陕北地区能源丰富的县区土地利用碳排放量增长速度最快,其次是关中地区的西安市各市辖区。将不同县区在各年份的土地利用碳排放量划分为5个等级,其中极重度、重度和中度碳排放等级的县区数量逐年增多,轻度碳排放和负碳排放等级的县区数量逐年减少,县域土地利用碳排放量空间分布呈“陕北>关中>陕南”的格局,极重度碳排放等级的县区多集中在西安市及其周边人口密集、经济发达的县区和陕北地区能源丰富的县区。 (3)2000-2020年陕西省不同县区土地利用碳排放的空间正相关性较强,全局空间自相关Moran’s I值均大于0.5且呈先增后减的态势,但空间上总体呈显著聚集状态。局部自相关较为稳定,以高-高聚集和低-低聚集为主,前者主要集中在西安市、咸阳市主城区和陕北地区能源丰富的县区,后者主要集中在陕南地区且县区数量呈不断减少的趋势。将陕西省县域土地利用碳排放量按照五分位点(0.2/0.4/0.6/0.8)划分为5种类型,由马尔科夫转移概率矩阵可知,各县区保持碳排放类型不变的稳定性较强。区域背景与邻域状态两种空间滞后条件对县域土地利用碳排放类型的稳定性和转移方向有所影响,区域背景对县域土地利用碳排放“俱乐部趋同”现象具有一定的强化作用,而邻域状态能够增加各县区碳排放类型转移的活跃性。 (4)利用地理探测器对2000-2020年陕西省县域土地利用碳排放影响因素进行分析,研究发现经济发展水平、产业发展水平、人口规模、城市发展水平对县域土地利用碳排放影响较大,且任意两因素之间交互作用产生的影响力比单独因素产生的影响力更大。最后,基于研究结论提出建议:优化人口结构,贯彻城市发展低碳理念;改善土地利用结构,提升土地集约利用水平;提高能源利用效率,优化产业结构;深化政府职能,探索低碳路径。 |
论文外文摘要: |
Global warming poses a huge threat to human survival and development. Since the reform and opening up, China's energy consumption has shown continuous growth, resulting in a continuous increase in carbon emissions, and has now become one of the countries with the highest carbon emissions in the world. Shaanxi Province, as a region rich in energy resources, has a close relationship between its economic development and energy consumption, and faces great challenges in achieving low-carbon development goals. Land use is an important aspect of regional carbon emissions, and research on carbon emissions form county land use can help reveal the heterogeneity of carbon emissions within the region.. Therefore, this paper carries out a study on the spatiotemporal characteristics and influencing factors of carbon emissions form county land use in Shaanxi Province, with a view to providing support for the scientific understanding of the evolution of carbon emissions form land use in Shaanxi Province and the realization of the goal of carbon peaking and carbon neutrality. Based on land use data, energy consumption data, nighttime light data and statistical data, this paper carries out a study on land use changes, accounting of carbon emissions from land use, spatiotemporal changes in carbon emissions from county land use and analysis of influencing factors in Shaanxi Province from 2000 to 2020 by adopting the methods of trend analysis, spatial autocorrelation, Markov chain, spatial Markov chain and GeoDetector, and makes suggestions for the Shaanxi Province county land use low-carbon emission reduction suggestions. The main conclusions are as follows: (1) From 2000 to 2020, the land use change in Shaanxi Province were characterized by an increase in forest land, grassland, water area and construction land, while cultivated land and unused land decreased. The greatest increases were seen in forest land and construction land, with the land type most transferred to forest land being grassland, which was mainly concentrated in southern Shaanxi counties and districts, followed by cultivated, which was mainly concentrated in the northern counties and districts of Yan'an city; The increase in construction land mainly comes from the conversion of cultivated land, which is mainly concentrated in the Guanzhong Plain counties. Cultivated land decreased the most, mainly converted to forest land, grassland and construction land, with the decrease mainly concentrated in the counties of Yulin City, the northern counties of Yan'an City, and the municipal districts. From 2000 to 2020, the total DN value of nighttime light in Shaanxi Province showed a high positive correlation with the corresponding annual provincial energy consumption carbon emissions, with a linear fitting equation R2 of 0.8604, and the average relative error between the simulated and statistical values of carbon emissions from energy consumption obtained from the fitted equations is 15.16%. (2) Carbon emissions from land use in Shaanxi Province from 2000 to 2020 showed a continuous growth trend, the carbon emissions form land use in Shaanxi Province showed a continuous increasing trend during the study period, growing from 15.6648 million tons in 2000 to 71.3214 million tons in 2020, and this growth trend has certain stage. From the perspective of temporal evolution at the county level, energy-rich counties and districts in northern Shaanxi have the fastest growth rate of land-use carbon emissions, followed by the municipal districts of Xi'an in Guanzhong region. The land use carbon emissions of different counties and districts in each year were categorized into five classes, in which the number of counties and districts with extremely heavy, heavy and moderate carbon emissions increased year by year, while the number of counties with light carbon emissions and negative carbon emissions decreased year by year, and the spatial distribution of carbon emissions form county land use presents a pattern of “Northern Shaanxi>Guanzhong>Southern Shaanxi”, with counties with extremely heavy carbon emissions concentrated in the populous, economically developed areas of Xi'an City and its surrounding areas and the energy-rich areas of Northern Shaanxi. (3) The spatial positive correlation of carbon emissions from land use in different counties and districts in Shaanxi Province from 2000 to 2020 was strong, and the global spatial autocorrelation Moran's I values are all greater than 0.5 and show the trend of increasing first and then decreasing, but the overall spatial aggregation is significant. The local spatial autocorrelation is relatively stable, dominated by High-High aggregation and Low-Low aggregation, with the former mainly concentrated in the main urban areas of Xi'an and Xianyang cities and the energy-rich counties in Northern Shaanxi, and the latter primarily concentrated in Southern Shaanxi, and showing a decreasing trend. The carbon emissions from county land use in Shaanxi Province were divided into five types according to quintiles (0.2/0.4/0.6/0.8), and the Markov transfer probability matrix shows that the counties and districts are more stable in keeping the carbon emission types unchanged. Two spatial lag conditions, regional background and neighboring state, have an impact on the stability and direction of transfer of county land use carbon emission types.The regional background has a certain reinforcing effect on the "club convergence" phenomenon of carbon emissions form county land use, while the neighboring state can increase the activity of carbon emission type transitions among the counties. (4) Using geographic detectors to analyze the factors affecting carbon emissions from land use in counties in Shaanxi Province from 2000 to 2020, the study concludes that the level of economic development, the level of industrial development, population size, and the level of urban development have a greater impact on carbon emissions from county land use, and the impact generated by the interaction between any two factors was greater than the impact produced by any single factor alone. Finally, based on the research conclusions, the following suggestions are proposed: optimize the population structure and implement the concept of low-carbon urban development; improve the land use structure and enhance the level of land intensive use; improve energy utilization efficiency and optimize industrial structure; deepen government functions and explore the low-carbon pathways. |
参考文献: |
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中图分类号: | P208.2 |
开放日期: | 2024-06-17 |