当前，全球气候变化严重影响了经济社会的可持续发展，适应与减缓气候变暖成为国际社会关注的热点问题。各国应对气候变化的策略，关系到经济实力的竞争、技术市场的角逐、执掌制定温室气体排放规则、国际贸易规则主导权的争夺。中国政府正在为减少温室气体排放，缓解全球气候变暖进行不懈努力。随着二氧化碳排放作为约束性指标纳入我国“十二五”规划当中，并开始制定国内统计、监测和考核办法，各行业均开始意识到大力发展绿色经济，积极发展低碳经济和循环经济，研发和推广气候友好技术的必要性。　　 发展低碳经济的关键是优化经济结构和调整产业结构、节能和提高能效、优化能源结构（可再生能源、核电）、植树造林增强碳汇。城市区域是人类生产、生活和文明成果最集中的地域空间，是地球表层物质、能量和信息交换最活跃的场所。因此将城市作为突破口进行低碳型经济发展模式研究，对于精确化估算和把握减碳潜力与控制碳排放、构建和倡导低碳生活具有极其重要的实际意义。本研究选择中国最大的城市一上海中心城区为典型案例，通过GIS和遥感定量方法获取城市内部各种环境信息，揭示城市化过程中各种城市环境因子的空间格局；在各种环境影响因子和二氧化碳排放关系分析的基础上，综合研究模拟城市二氧化碳排放的计算方法，为寻求城市内部低碳型经济的构建，人地系统的协调与均衡发展提供基本思路。本研究集成了空间计量经济学、遥感和GIS的空间分析技术，通过定量化地研究城市尺度的碳消耗量与社会、经济、自然环境之间的相互关系，建立了影响城市碳消耗量的评价指标体系。通过与区域产业联系及城市环境遥感多变量空间信息分析框架的耦合，构建了城市综合碳消耗数值的计算分析模型。通过运用ESDA技术，揭示了城市环境影响因子的空间格局，并且通过探索碳排放值的产业与空间统计单元权重，构建了将碳潜力计算落实到城市空间区域的模型。提出了一种城市综合碳排放与空间因子相互作用机制的研究范式，完善和促进低碳方法和理论体系的发展；从而为优化城市产业布局和城市规划，为城市经济与生活低碳化发展管理提供了科学依据。　　 本文的创新点包括：（1）首次将遥感和探索性空间数据分析应用于城市二氧化碳排放研究；（2）通过改进低碳经济综合评价场景模型，提高了其对于城市尺度区域的应用能力与精度，结合GIS的空间分析能力，更科学、客观地揭示具有碳需求特征的产业结构与社会、自然环境之间的作用机制；（3）提出了综合碳消耗量的空间配置与计算方法。