城市作为人类社会经济活动的中心，聚集了世界一半以上的人口，城市能源消费占能源消费总量的75%，温室气体排放占优选排放总量的80%。因此，城市成为能源的主要消费者和温室气体排放源。而能量又是城市生态系统很基本的代谢单元，任何经济活动都需要能量的驱动。目前，我国城镇化、工业化和现代化发展势头迅猛，城市空间大规模拓展，人口激增，城市能源供需及与能量输入、输出有关的资源环境问题逐渐成为人们关注的焦点。特别是"生态文明建设"提出了优、节、保、建四大战略任务，对城市经济社会和能源的可持续发展意义重大。因此，了解城市能量流动过程，对于了解城市特征、动态机制、以及从根本上了解城市能量的投入、输送、消费与输出过程，挖掘其变化的驱动机理，成为当前探索和研究城市系统开源节流途径，从"高碳"走向"低碳"的必经之路。传统的城市系统能量研究聚焦于能量的输入、输出或者局部、子过程的分析，主要考虑末端消费和经济活动引起的直接能量消费，缺乏全面、系统的能量流动过程与驱动力分析，也忽略了由中间产品投入所引发的间接能量消费。因此，本书借助投入产出表、指数分解分析和结构分解分析等方法构建模型，对城市生态系统能量流动的时空过程及其驱动力进行系统研究，识别关键影响因素。并采用LEAP模型和H.T.Odum提出的能值分析方法分别对北京市的能源需求、结构、碳排放以及我国珠江三角洲、长江三角洲与京津唐地区等城市群中典型城市的生态经济系统进行研究，以期更好地解析城市能量流动过程和生态经济系统及其结构和功能的演化，为我国制定合理的城市能源发展战略提供科学依据和实证分析，也对实现城市经济社会可持续发展的战略目标具有重要的现实意义。