在国家“碳达峰”和“碳中和”目标的约束下,中国面临着经济发展的紧迫性与碳减排任务的严峻性双重压力。由于中国各地在自然资源、经济发展模式和环境政策方面存在较大差异,落实到地方的碳减排目标具有一定的挑战性。同时,以往研究多关注整体层面经济发展与碳排放的关系,对于驱动社会经济发展与碳排放的内部因素即具体部门级别的分析,将更有利于碳减排政策的实施。基于以上两点,本文综合利用DMSP-OLS、NPP-VIIRS夜间灯光数据和能源消费统计数据,对2000-2018年黄河流域与长江流域的碳排放进行估算,从不同层面分析了两大流域碳排放空间分布的相似性与差异性。在此基础上剖析了能源结构、区域能源转换过程及6种行业部门对碳排放空间分布的影响,探讨了造成两大流域碳排放差距扩大的主导因素。最终根据碳排放状况与经济发展水平,将两大流域220个城市划分为三种减排类型,以期为不同类型城市低碳发展路径提供更准确地定位和参考。本研究结果表明:（1）基于DMSP-OLS、NPP-VIIRS夜间灯光数据和能源消费统计数据估算的碳排放,模拟结果精度较高。省级尺度上,2000年、2005年、2010年、2018年碳排放估算值与统计数据测算值相对误差在-20%～20%之间的省份分别占所有省份的73.7%、79%、84.2%、89.5%。市级尺度相关性检验表明,碳排放估算值与统计值存在显著相关性,相关系数R~2达到0.954,碳排放估算结果精度较高,满足基本研究需求。（2）2000-2018年两大流域碳排放总量整体呈现增长态势,但增长速率呈下降趋势,2011年为其碳排放增速放缓的转折点。至2018年黄河流域高碳排放的省份占比较高,碳排放高于全国平均水平的省份达62%,而长江流域的省份约占22%。空间分布上,碳排放地理分异特征明显,黄河流域高碳排放集中在银川以东,覆盖了流域的半壁面积,而长江流域碳排放主要来源于下游的长江三角洲,2018年碳排放占比达到52%。黄河流域碳排放较之于长江流域具有更高的排放量,高碳排覆盖范围更广,且省份间碳排放差异更大。（3）在地级市水平上,黄河流域碳排放高-高集聚形成2大片区,主要分布在流域下游的山东半岛,以及流域中上游的山西、陕西和内蒙古一带。长江流域碳排放高-高集聚主要分布在长江三角洲地区。在研究时期内高碳排放区域呈现出由两大流域下游地区向黄河流域中上游晋陕内蒙古等能源密集型城市（吕梁-榆林-鄂尔多斯等）集聚的趋势。对比两大流域碳排放强度表明,长江流域碳排放强度整体低于黄河流域,碳排放强度指标可以反映地区一定的经济效益,而数量指标,如碳排放量,或生产每单位电力产生的排放量,对于促进碳排放总量的减少与技术进步更有直接效果。（4）能源结构方面,煤炭消费仍旧是两大流域碳排放的主要来源（占比65%、49%）,同时也是导致两大流域碳排放差距扩大的主要因素。从两大流域行业部门来看,工业部门与火力发电是碳排放的主要来源,平均而言,大约30%、25%的碳排放是由这两部分贡献的。导致两大流域碳排放差距扩大的关键行业:黄河流域对碳排放贡献最大的主要为能源和原材料产品的基础性生产部门,如煤炭开采、电力生产供应业。长江流域交通运输、炼油业也是其碳排放的主要来源,居民生活消费的碳排放也占有一定比例,服务业和城镇生活的碳排放则反映了长江流域一定程度的经济发展水平和现代化城镇进程。（5）根据2018年碳排放状况与经济发展水平,将两大流域220个城市划分为三种减排类型。低碳-低发展类型（协调发展区）,需重点关注区域协调发展,促进经济稳步增长,同时避免在经济增长的过程中导致碳排放急剧增加。高碳-低发展类型（重点治理区）,需要重点关注能源结构与产业结构的优化与调整,促进煤炭、电力等高耗能产业转型升级。高碳-高发展类型（创新示范区）,可以更多的关注技术创新与清洁能源。