近年来,城市经济飞速发展和城市空间不断扩张,居民出行需求迅猛增长,城市机动化程度大大提高,带来交通能源消费量和碳排放量剧增、城市交通拥堵、雾霾污染频发等负外部性效应,城市——已然成为交通碳排放最突出的空间单元。因此,如何实现城市交通的可持续发展、解决交通发展需求与节能减排的矛盾,成为亟待解决的重要课题。本研究从这一问题导向出发,对武汉市交通碳排放的时空演化及影响机制进行分析,以期为减少城市交通碳排放量、建设"低碳交通"提供理论指导和借鉴。当前有关城市交通碳排放的研究大多集中于城市整体交通碳排放的计算及影响因素研究等方面,对交通碳排放的空间分析相对较少,从而使得城市交通碳排放无法"落地"并制定针对性的减排策略。基于此,本研究以构建的交通碳排放模型和GIS空间分析方法为基础,从地理学的空间视角出发,以武汉市2003-2013年空间矢量数据、交通发展数据、社会经济数据等为依托,建立基于交通供给—需求的交通碳排放空间分配指标体系和空间分配模型,详细分析武汉市2003-2013年交通碳排放的时空演化及影响机制,对合理引导城市交通发展方向、减少交通碳排放量,制定因地制宜的交通碳减排策略,加快建成"低碳交通"具有重要的现实指导意义。主要研究结论和研究成果如下:(1)2003-2013年武汉市综合交通碳排放总体呈线性递增趋势,并表现出波动下降——稳步增长——快速上升的阶段性演化特征。2003-2013年武汉市综合交通碳排放总量从2003年的190.23万吨上升到2013年的585.43万吨,其组成结构差异显著扩大,结构形态趋向于"倒金字塔"形的失稳态演化;其中公共交通、私人交通、货运交通和其他交通方式的碳排放比例结构由2003年的35.5%:38.0%:17.1%:9.4%演化为2013年的17.1%:68.6%:11.3%:3.0%。公共交通碳排放的时序变化呈"螺旋态"演进趋势,其占综合交通碳排放的比重显著下降。私人交通碳排放成为综合交通碳排放的"序参量",其碳排放量由2003年的72.4万吨增长到2013年的401.9万吨。城市交通碳排放效率是多因素耦合作用的结果,常规公交车碳排放效率最高,私家车碳排放效率最低。(2)城市交通碳排放是交通供给——交通需求两大模块要素协同耦合作用的结果。交通供给模块是交通碳排放产生的物质基础和空间载体,交通需求模块是交通碳排放产生的驱动力,是出行者满足自身出行需求的产物。(3)武汉市交通碳排放的整体空间格局演化特征表现为:由中心极化结构向"核心—外围"圈层结构演化,且在平稳演化过程中逐渐"锁定"下来。武汉市交通碳排放高值区的分布以三环内区域为中心沿轨道交通1、2号线方向呈"人"字形延伸。汉口中心区和东湖新技术开发区是主要高碳聚集地,区域间交通碳排放总量的差异呈先扩大后缩小的趋势。人均交通碳排放的区域分布表现出内陷的"盆地形"结构特征,与区域交通碳排放总量的空间分布格局呈倒置关系,中间低、外围高、沿凸出条带呈放射状分布的总体格局保持稳定,三环线以内人均交通碳排放量最低,沿三环线周围人均交通碳排放最高。地均交通碳排放的空间分布格局呈中心极化型的集聚分布特征,且空间分布格局变动较小,表现出收缩和割离趋势。各区域人均、地均交通碳排放量持续增长,区域间人均、地均交通碳排放差异扩大,不均衡性增强。(4)城市交通碳排放与经济社会等因素间的相关性较强,呈显著的异速生长关系。城市经济发展、城市扩张和基础设施建设等指标与交通碳排放呈负异速生长关系,人口、机动车数量与交通碳排放呈正异速生长关系。机动车数量和公路里程是交通碳排放"成长"的决定性因素,其与交通碳排放呈显著正相关关系。机动车总数增加带来的碳排放增加量远大于节能减排技术进步和燃油效率提高带来的碳排放减少量,公路里程的增长对汽车出行者造成刺激和鼓励作用,道路交通供给的增加反过来产生了新的交通碳排放诱增量。(5)基于对武汉市交通碳排放时空演化及影响机制的研究,本文从"源头—过程—末端"角度针对性的提出完整的低碳交通优化路径。第一,规划引导(源头)层面,从土地利用规划、交通规划、城市空间规划等角度提出优化措施。第二,交通供给优化(过程)层面,从优化交通供给结构、提升交通供给水平两方面提出策略建议。第三,交通需求调控(末端)层面,从控制小汽车过快增长、加强绿色交通方式推广、加强交通管理与调控等方面提出调控对策。