城市综合承载力，是指城市在不产生任何破坏时所能承受的最大负荷，即城市的资源禀赋、生态环境和基础设施对城市人口和经济社会活动的承载能力。城市综合承载力是一个具有“能力”内涵的概念。

长江三角洲是我国城市化程度最高、城镇分布最密集、经济发展水平最高的地区之一。研究区以上海为中心，南京、杭州、宁波、苏州、无锡为副中心，包括江苏省的常州、扬州、镇江、南通、泰州，浙江省的嘉兴、湖州、绍兴、舟山、台州等16个城市及其所辖的74个县市。

长三角城市群人口密度高，资源环境承载压力较大。长三角城市群土地面积11.01万km²，2009年总人口8450.7万人^[1]，以占全国1.1%的国土面积，承载了6.3%的人口（不含外来人口，实际应接近10%），集聚了49.2%的国际资本，创造了18.6%的GDP、21.1%的财政收入和37%的外贸出口。

近年来，由于工业化和城市化迅猛发展，更加剧了城市群有序发展的压力。能源、水资源和土地资源短缺已成为困扰长三角城市群经济发展的首要问题^[2]，而交通压力、环境问题、科技创新能力，亦是长三角城市群直接面临的城市发展难题。作为长三角首位城市的上海，由于其在有限的城市空间中集聚了大量的人口及辅助服务设施，因此各种城市发展问题表现得尤为严重。迫切需要进行区域层面城市承载能力评价及空间分布特征研究，以提出部分可借鉴的有效措施，在时间和空间尺度上实现资源的合理配置，并最终实现城市的合理与可持续发展。

一 数据与研究方法

（一）研究对象与数据来源

1.研究对象

本研究选取长三角城市群16个城市作为研究区域（见表1），进行区域尺度的城市承载力研究，以探求区域尺度下城市综合承载力的空间分异特征和动态变化规律。并以上海为典型城市样本，剖析单个城市在区域背景下的承载发展状况及原因。

表1 长三角城市群样本（按省级分类）

2.数据获取

本研究的数据主要来源于《中国城市统计年鉴》（2001～2010），部分缺失数据采用《水资源公报》（2001～2004）、《中国建设年鉴》（2002～2006）、《中国环境统计年鉴》（2005）、《长江及珠江三角洲和港澳特别行政区统计年鉴》^[3]（2003～2009）和《中国城市竞争力报告》（No.1～No.6）的数据，对于部分明显不合理数据，采用各地统计年鉴与各部门统计年鉴进行了调整（例如，2002年部分城市工业废水排放达标率超过100%等，做了相应调整。碍于篇幅，本研究不再一一罗列）。

（二）研究思路

本研究中城市承载力包括要素系统承载力和城市综合承载力。其中要素承载力具有“阈值”的含义，即如果超越该阈值将导致环境严重甚至不可逆转的破坏，进而影响城市的可持续发展，表现出城市发展中的要素短板。

将单个城市作为一个分析样本，从区域层面出发，进行城市承载能力的时空分析。构建指标体系，通过全局主成分分析的方法将不同时点的平面数据表整合成统一的立体时序数据表，同时取得各指标的权重，依据一定的规则计算综合承载能力得分。通过对结果的时序比较以及空间变异的分析完成城市综合承载力在长三角范围内的变化分析。

依据上述分析方法及结果，分析典型城市——上海承载能力总体及各分系统的现状，其相对于其他城市所存在的问题。

上述分析结果将从宏观的角度为后续有效的承载力提升措施的制定提供依据，尤其为主体功能区划分、区域发展战略以及城市规划与管理措施的制定提供重要的参考意见。

（三）主要研究方法

经典主成分分析只针对由样本和指标构成的平面数据表，并未加入时间序列。如果对每张平面数据表进行经典的主成分分析，由于不同的数据表具有不同的主平面，无法对同一样本不同时点的评价结果进行对比。为了保证系统分析的统一性、整体性与可比性，需要将不同时点的平面数据表整合成统一的立体时序数据表，然后用经典主成分方法进行分析。这种加入时间序列的主成分分析即为全局主成分分析（GPCA，Generalized Principle Component Analysis）。

城市综合承载力是具有显著动态特性的多维复杂系统。在资源耗用、污染物排放、生态恢复和环境治理等自然作用和人为干预下，城市综合承载力随时间的发展表现出不同的特征，表征数据按时间顺序形成平面数据表序列，构成了城市综合承载力的数据集，称为立体时序数据表。若对序列内每一张平面数据表进行单表主成分分析，将会形成完全不同的简化空间，