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本教材的內容融合了城市規劃設計及城市管理等方面的知識。主要闡述了舊城區改造與更新的內涵，梳理了舊城區改造與更新的發展歷程，並對舊城區的四種主要類型，即舊居住區、舊工業區、舊商業區、舊綜合區分別進行論述，根據每種類型具體的特點分別論述了各自的內涵、產生與發展過程、面臨的主要問題與矛盾、改造與更新的途徑，並結合國內外成功案例論述了其改造更新的規劃設計手法。

本書根據我國城市化進程特點和城市生態保護工作的實際需要，以城市生態規劃的理論、方法和技術為基礎，詳細闡述了生態系統健康理論與方法、生態系統承載力理論與方法、城市生態位理論與方法、生態評價技術、地理信息系統技術、流體力學模擬技術等城市生態規劃的關鍵技術與方法，並對城市生態功能區劃和城市空間格局生態規劃做了詳盡論述。

本書結合實例闡述了城市綠地與城市蔓延、城市綠地生態效應場與景觀格局、城市綠地效應、過程與設計的跨界手法等問題。以城市尺度為宏觀尺度，分別在宏觀(城市尺度)、中觀(公園尺度)、微觀(居住小區、街道、庭院尺度)三個尺度上對各效應場在各種參數條件下詳盡模擬，分析優化，提出適宜的規劃設計。

本書結合實例概述了城市低碳規劃研究進展，以遼寧中部城市群為例，系統闡述了城市低碳環境構成要素及其特徵，綜述了城市低碳環境生態設計方法與技術，從城市形態、碳源碳匯構成要素、城市大氣環境等方面開展研究，在空間形態對生活性碳排放影響的定性分析基礎上，對城市的空間形態要素與生活性碳排放的影響關係加以定量分析與實證，總結城市碳源碳匯空間的生態設計方法，為城市低碳環境的可持續設計提供了理論基礎和實踐案例。 本書可供從事相關景觀環境研究、景觀規劃與設計、城市設計的各類專業人員閱讀，也可作為普通高等院校城鄉規劃、建築學、風景園林等相關專業本科生和研究生的參考讀物。

在面對全球變暖、氣候不斷惡化的條件下，城市作為最大的碳排放源，改變著城市生態環境。而在全球碳循環中，城市不僅僅是碳源，同時也是重要的碳匯。本書從土壤、植被、建築三方面，探討了城市尺度下的自然要素與人工要素碳匯計算方法，分析各類碳匯的空間佈局情況及分佈規律，並提出提升碳匯的優化策略。（1）通過樣地勘測和實驗手段獲得城市生態系統中的土壤碳儲量在水平及垂直方向上的變化；提取城市土地利用類型分佈矢量數據，分析城市土壤碳儲量變化影響因素；利用GIS空間分析技術獲得城市綠地土壤碳儲存空間分佈格局。（2）採用樣地勘測獲取城市生態系統中的植被碳儲量；利用遙感技術，建立並驗證城市植被碳儲量估測模型；提取城市植被碳儲量空間分佈特點及其影響因素；獲得城市綠地碳儲存空間分佈格局。（3）利用模式識別和圖像分析領域的相關技術進行建築物投影面積與輪廓的提取，利用GIS中的維數擴展交集模型，利用點、線、面的邊界，構建空間關係的描述框架；提取城市空間三維模型，建立城市空間網格模塊；通過城市建設容量與建築碳匯容量相關性（耦合）分析，構建城市建築碳匯容量量化技術體系，建立瀋陽市建築碳匯容量空間數據庫。（4 ）通過建立建築碳匯容量與城市空間佈局的耦合關係模型，分析城市空間的各項因素（用地類型、功能區劃、開發強度、容積率與建築高度、佈局形式等）對建築碳匯容量的影響機制，揭示建築碳匯容量分佈與城市空間佈局間的規律。（5）從城市土壤、植被和建築三方面，構建城市生態系統複合碳匯模型，分析碳匯空間分佈規律，明確碳匯空間佈局模式，形成城市整體碳匯空間格局。以提升碳匯總量為目標，耦合分析碳匯空間與土地利用情況，提出城市碳匯空間優化策略。

碳失匯是全球碳循環研究核心問題之一。地球系統還有哪些類型未知碳匯存在、如何揭示和量化這些類型碳匯是碳失匯研究重點。水泥主要化學成分是CaO，其使用後鹼性的水化產物會吸收環境中的CO2，發生碳化反應生成碳酸鈣等穩定物質。水泥材料在建築建設，使用和垃圾處理等過程中具有碳匯功能。水泥生產過程的碳排放受到廣泛關注，但是對水泥使用後的碳吸收關注極少。水泥碳匯到底有多大？水泥碳匯功能對碳失匯和碳循環有哪些影響？一直沒有得到系統研究，更沒有相關著作描述水泥碳匯功能。因此，本書在國內外研究的基礎上，結合國家自然科學基金項目"水泥碳匯及其對全球碳失匯的貢獻研究"（項目編號：41473076），使用全球水泥消費量數據、混凝土碳化深度數據、水泥用途數據、混凝土強度數據、混凝土水泥含量數據、混凝土和砂漿碳化係數測試和文獻數據、建築拆除廢棄混凝土粒級分佈數據、砂漿使用厚度數據等，特別是我國近30年的30個省份的1144個混凝土結構和砂漿用途數據、178個廢棄混凝土粒級分佈測量數據、100個砂漿碳化測試數據。本書深入闡述了水泥材料碳匯發生原理及影響因素；採用生命週期評價和混凝土碳化測試方法，首次系統地構建了水泥不同使用階段的碳匯核算方法體系；首次系統量化了水泥碳匯功能；首次核算了中國及全球水泥碳匯量。結果表明水泥材料是陸地系統重要碳匯，1930-2013年平均每年42%的水泥工業過程碳排放將被水泥碳匯吸收，全球多年累積碳匯量高達161.3億噸CO2，僅2013年我國水泥碳匯量就達到5.1億噸CO2，因此IPCC等國際機構高估了水泥行業碳排放；明確了每年水泥碳匯對區域及全球碳失匯貢獻比例，最高達17.5%；分析了城市建築水泥碳匯，為水泥碳匯量對城市碳循環影響研究奠定基礎；採用蒙特卡羅方法進行了水泥碳匯量的不確定分析，最後指出了水泥碳匯研究中存在的問題和今後的發展方向。