基于夜间灯光的居民居住碳排放模型模拟研究

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1、RESEARCHONCARBONEMISSIONSIMULATIONFROMRESIDENTIALBUILDINGSBASEDONNIGHTLIGHTIMAGESADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceByZhaoJincaiSupervisor:Prof.LuHeli/Prof.QinYaochenMay,2015关于

2、学位论文独创齊明和学术減信承诺本人向河南大学提出硕去学位申请。永人雜重岸明：所吏交的学位论文是．对所研乾的课题有新的见解。据我所知本人在导狎的指导下独立完成的，踩、輪典他人已经发表或撰文中特别加辟说明标浊和致谢的地方外，路文申不包写过的研究成果，也不纪括其化人為获得任何载育、科研机掏的学位或证书而化用过的材料。与我岡工作的岡事对本研究所做的任何贵狱均色在论文中作了明确的说明并表示了谢意，，在此本人郑重承谎；所里交的学位论义不存在舞弊作伪行为义贪自资。学位申请人：（学较论文作者）签違私也聲Ｙ

3、２（Ｕ年月／囚（＾关于学位论文著作紋使用授权书本人经河南大学审棱批准投予硕壬学位。作为学位论文的作者，本人完全了解并同意河南大学有关保翻，即河南大学有化向国家、使用学位论文的要求齒书馆，，科研信患机掏敍搪收集机构和本校類书馆等提供学位论文（紙质文本和电子义本说、、）供公众检索查閑本人授权河南大学出于盧杨展宽学梭学术发展和进行学术交流等固的，可说采取影印、縮印．扫描和拂巧等复制手段保存、汇編学位论文｛纸质文本和电子文本Ｌ（涉及保密内容的学位论文在解密后适巧本搜权书）（学位论文作者）签名：

4、挺笨私学位获得者２０！ｒ年ｒ月／。囚ｆＶ学位轮文指导教师签．名：．．．？．．２０１．年月Ｐｙ户摘要百年以来，全球气候正经历着以气温变暖为主要特征的显著变化，中国与全球的变暖基本同步，是世界上变暖较为激烈的地区之一。全球变化问题是21世纪人类社会面临的最严峻的挑战之一，应对气候变化逐渐成为国际谈判、政府间合作、领导人会谈的重要议题。IPCC将全球变化的主要原因归结为温室气体浓度的上升，特别是CO2浓度的上升，化石燃料燃烧和土地利用变化所导致的碳排放被认为是引起全球变暖的最主要原因。第四次评估报告（

5、IPCC-AR4）指出，20世纪中叶以来全球平均温度的上升非常可能是人类活动造成的温室气体浓度增加的结果；第五次评估报告（IPCC-AR5）进一步指出，全球气候系统的变暖是明确无误的，并更加确认了人类活动和全球变暖之间的因果关系。2009年，中国已经成为超过美国的全球最大的CO2排放国，在全国能源消费比例中，居民生活能源消费仅次于工业部门，成为第二大能源消费部门，若将间接居民生活能源消费计算在内，居民生活能源消费在全国能源消费总量中的比重已经超过50%。随着居民收入的不断增长、消费结构不断升级，居民生活能源消费量和碳排放量均

6、逐渐增加。生活能源消费结构的多样性、不同家庭能源消费的差异性，以及统计数据的复杂性，增加了居民生活能源消费量和碳排放的核算难度，且核算尺度大多停留在省、市级行政单元上，仅有少部分研究核算了县级尺度上的居民生活能源消费量和碳排放量。利用统计数据核算居民生活能耗碳排放的工作量是相当庞大的，再加上统计数据在不同尺度上的不一致性及粗糙性，县乡级尺度甚至更小尺度上的能源消耗量等数据的不易获得性，以及精度的不确定性，都增加了高精度居民能耗碳排放量计算的难度，并且跨越行政界线核算碳排放更加困难。DMSP/OLS传感器具有较高的光电放大特性

7、，对夜间的灯光具有高度的光敏感性，可以监测到夜间微弱的光源，为监测人类活动提供了有效的数据源，DMSP/OLS数据具有易获取性，目前已经广泛应用于人口估算、火灾监测、城市化进程、碳排放等方面。本文利用DMSP/OLS夜间灯光数据，再辅以DNVI和DEM影像，利用空间数据模拟居民点密度，然后结合统计数据核算郑州市居民居住碳排放，并基于模拟的居民点密度得到了1km×1km的居民居住碳排放空间分布格局，主要得出如下结论：I（1）本文基于夜间灯光影像，又融合了NDVI、DEM影像，通过构建模型模拟了居民点密度的空间分布格局，为更深一

8、步的研究奠定了数据基础，并且证实了空间数据可以较好地应用于社会经济问题的研究中，为社会经济等相关领域的研究拓展了思路。（2）郑州市市区和县城中心的碳排放量较高，而周围区域的碳排放量较低，整体上呈现多中心的空间分布格局，且部分中心有连成一线的趋势，如上街区、荥阳市和郑2州市区紧密相连。郑州市