面临日趋严峻的全球变暖形势,减少温室气体的排放已成为各国关注的重点领域。而作为全球最大的发展中国家,中国所面临的碳减排压力尤为巨大。在此,本文选取中国最大的城市之一——上海作为研究区域,深入分析了上海市基础设施全生命周期碳排放及其时空演变特征,旨在为上海市实现可持续发展提供数据支持,乃至进一步为国家顶层设计推进生态文明建设,落实节能减排政策提供帮助。首先,本文在明确了全生命周期评价核心概念的基础上将全生命周期评价的概念向精细空间尺度上进行了延伸,定义了本文精细空间尺度上基础设施全生命周期碳排放的研究框架;其次,本文利用住宅、交通矢量数据进行了上海市基础设施的隐含碳排放计算;再者,本文基于能源消耗统计数据以及夜间灯光影像数据构建了碳排放模型,计算了空间地理单元上的上海市基础设施直接碳排放量;最后,本文以上海市作为基本空间研究单元,从上海市-上海市市辖区-空间地理单元(1km×1km)三级空间尺度上对上海市基础设施全生命周期碳排放的时空格局以及空间分异性进行了分析。研究的主要结论包括:(1)上海市基础设施隐含碳排放在1992年到2013年间呈现出迅猛增长的趋势,其总量从2052万吨增长到了15518万吨。住宅系统的隐含碳排放量在所有四类基础设施中占比最多,占到总量的98.29%,而道路、铁路和地铁则占比较少,分别为1.3%,0.15%和0.2%(2013年)。在住宅系统方面,住宅的绝对数量增长以及住宅结构从砖木向钢混的转变是引起隐含碳排放的激增的主要原因。而交通系统隐含碳排放量的绝对数值虽然比住宅系统要小得多,但其增长速度也十分迅速。主要是由于在此时间段内大量道路、地铁的建造所引起的。直接碳排放方面,上海市基础设施的直接碳排放量从1992年的933万吨增长到了2013年的8778万吨,其中交通系统的直接碳排放量从338万吨增长到了5486万吨,而住宅系统的直接碳排放量从1594万吨增长到了3292万吨。在2010年到2013年时间段内,基础设施直接碳排放的增速有明显放缓的趋势。一方面,是由于近年来国家与上海市政府大力推行与实践节能环保的政策理念,而另一方面,居民家庭生活能源的改变也使得住宅系统的直接碳排放量有所下降。(2)从上海市基础设施全生命周期碳排放的空间变化上来看,各年份市中心及各市辖区的中心区域隐含碳排放占比较高,而郊区的直接碳排放量占比较高。隐含碳排放方面,各地理单元(1km×1km)上隐含碳排放量的高值大都集中于市中心区域,也有些许分布在各市辖区的中心区域。其中,交通基础设施隐含碳排放的空间发展趋势呈现出横纵跨越式发展,高增长率的地理单元主要集中于上海市中环、外环、延安路高架和南北高架等一些横跨范围广、建造持续时间长的主干道路工程上。而住宅系统的空间增长趋势呈现出蔓延式的特点,快速增长区域主要集中于松江新城、奉贤新城、浦东新区的金桥-花木-张江片区等地。直接碳排放方面,中心城区以及各郊区中心区域直接碳排放量的绝对量较高,但是其增长率较低。而高增长率区域多集中在中心城区与郊区接壤的交界区域。就交通系统来看,除上海市南部及崇明区的交通系统直接碳排放量较低以外,其他区域的交通系统直接碳排放量都呈现出较高的数值,主要是由于车辆的绝对数量增长所引起的。而就住宅系统来看,其与隐含碳排放的空间增长趋势相类似,呈现出蔓延式的空间增长趋势。主要是由于人民生活水平的上升使得居民生活对于能源的需求大大增加,从而使得住宅系统的直接碳排放量有了快速的增长。(3)从上海市基础设施全生命周期碳排放的空间分异性上来看,隐含碳排放方面,在1992年,大量的基础设施隐含碳排放集中在中心城区,如黄浦区、杨浦区、普陀区以及徐汇区,而外围郊区如宝山区、闵行区、松江区的隐含碳排放则分布较少。而随着中心城区的开发逐渐趋向于饱和,基础设施的建造开始迅速向郊区蔓延以适应与服务上海市激增的人口。其中,浦东新区的基础设施隐含碳排放量无论是在交通还是在住宅系统中都表现出了非常高的规模量与增长率。然而崇明区和金山区则表现出较低的增长率。在2005年之前,上海市基础设施的隐含碳排放呈现出中心高,外围低的特征。而在2005年之后,距离市中心10km以内的区域基础设施隐含碳排放增速明显放慢,距离市中心10km-20km区域的基础设施隐含碳排放增长迅猛,取代了前者成为一个新的高速增长区域。直接碳排放方面,在1992年到2013年,多个郊区的直接碳排放量都呈现出激增的状态。如闵行区,松江区和嘉定区。而中心城区的直接碳排放量增幅极少,这主要是因为中心城区的常住人口已经基本达到了饱和状态,而郊区的常住人口呈现出快速增长的状态,居民生活消费的能源大大增加从而促进了直接碳排放的激增。此外,在1992年,距离市中心10km以内的区域直接碳排放量最多,而越远离市中心,相应区域的直接碳排放量也随之减少。而自2000年以后,距离市中心10km以内区域的基础设施直接碳排放已经趋向于饱和,增长速度已十分缓慢,距离市中心10km-40km范围内的区域的基础设施直接碳排放则有非常迅猛的增长。在2010-2013年间,距离市中心10-30km以内的区域基础设施直接碳排放量仍然保持很快的增速,而市中心区域(<10km)和郊区范围(>30km)则表现出较低的直接碳排放增长率。