二氧化碳排放空间格网化方法、系统、介质和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种二氧化碳排放空间格网化方法、系统、介质和装置，包括以下步骤：将区域分类型土地利用图转换为第一预设数据格式的图；将所述第一预设数据格式的图转换为第二预设数据格式的图，并提取得到单一土地利用类型图；构建所述区域分类型土地利用图的区域边界格网图，并与所述单一土地利用类型图进行叠加得到单一土地利用类型格网图；计算得到单一土地利用类型二氧化碳排放量格网图。本发明专利技术的一种二氧化碳排放空间格网化方法、系统、介质和装置，基于校正后的区域分类型土地利用数据进行非点源二氧化碳排放空间格网化，提高了非点源二氧化碳排放空间分布信息的精确度和真实性。

Spatial gridding of carbon dioxide emissions: methods, systems, media and devices

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳排放空间格网化方法、系统、介质和装置
本专利技术涉及基于土地利用类型数据处理和人为二氧化碳排放空间格网化
，特别是涉及一种二氧化碳排放空间格网化方法、系统、介质和装置。
技术介绍
中国作为世界最大的人为二氧化碳排放国家，已向国际社会做出2030年实现二氧化碳排放达峰等减排承诺。科学精确的二氧化碳排放数据是制定碳减排政策、实现达峰目标的基础和重要依据。一方面，随着减排任务由国家向省市乃至区县层面逐步分解，对高分辨率网格二氧化碳排放清单的编制需求也在相应增加。另一方面，利用卫星遥感监测能够及时掌握二氧化碳排放分布及动态，然而目前卫星普遍需要将二氧化碳排放清单作为反演模型(inversemodel)的先验输入数据从而估算得到二氧化碳排放量，因此对高精度网格二氧化碳排放清单的要求也在不断提高。目前，对于电厂、工业企业等集中的大点源(pointsource)二氧化碳排放主要通过企业能源消费计算二氧化碳排放量并根据地址信息转化为经纬度坐标再空间化至格网，数据准确性较高。对于农业、居民消费、商业、服务业、公共事业及管理组织、道路交通部门等非点源(nonpointsource)，由于排放设备分散且数量巨大，难以统计，主要基于人口密度、GDP、能源强度、碳强度、产业聚集度、建筑物的建筑面积、夜间灯光亮度、路网等代表性指标(proxyindicator)将区域内分部门二氧化碳排放量空间化至格网。代表性指标能够反映非点源二氧化碳排放的空间特征，但仍存在一些亟待解决的问题，例如：(1)代表性指标选取的合理性，即所选取的代表性指标能否客观反映对应部门二氧化碳排放的空间特征。如：夜间灯光亮度只能一定程度上反映居民和商业的空间二氧化碳排放，而无法作为工业、道路交通、公共事业及管理组织部门的二氧化碳排放空间指征。(2)代表性指标范围的局限性。二氧化碳排放是涉及城市规划、经济社会发展、生态环境多系统的跨学科综合性问题，因此代表性指标的选取应突破现有指标范围的局限，科学合理地扩大，选择更能够反映特定部门、特定行业二氧化碳排放空间特征的代表性指标对二氧化碳排放量进行空间格网化。对于非点源二氧化碳排放，农业、道路和建筑物是能源燃烧设备(如：交通工具、燃气炉灶、小型锅炉)产生二氧化碳排放的场所，而道路和建筑物坐落于土地之上，基于二氧化碳排放与土地利用之间的高度相关关系，如何将土地利用信息作为非点源二氧化碳排放空间格网化的代表性指标，如何扩展非点源二氧化碳排放空间格网化代表性指标范围是需要解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种二氧化碳排放空间格网化方法、系统、介质和装置，用于解决现有技术中基于二氧化碳排放与土地利用之间的高度相关关系，如何将土地利用信息作为非点源二氧化碳排放空间格网化的代表性指标，如何扩展非点源二氧化碳排放空间格网化代表性指标范围的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种二氧化碳排放空间格网化方法，包括以下步骤：将区域分类型土地利用图转换为第一预设图片格式的图，并进行地理配准和空间校正，并转换为第一预设数据格式的图；将所述第一预设数据格式的图转换为第二预设数据格式的图，并按照土地利用类型进行图层提取得到单一土地利用类型图；构建所述区域分类型土地利用图的区域边界格网图，并与所述单一土地利用类型图进行叠加得到单一土地利用类型格网图；计算所述单一土地利用类型格网图的每个格网内所述单一土地利用类型对应的二氧化碳排放量，并得到单一土地利用类型二氧化碳排放量格网图。于本专利技术的一实施例中，所述将区域分类型土地利用图转换为第一预设图片格式的图，并进行地理配准和空间校正，并转换为第一预设数据格式的图，包括以下步骤：对所述区域分类型土地利用图设置投影坐标系和地理坐标系；将区域分类型土地利用图转换为第一预设图片格式的图；对所述第一预设图片格式的图依次进行地理配准和空间校正，并转换为第一预设数据格式的图。于本专利技术的一实施例中，所述构建所述区域分类型土地利用图的区域边界格网图，包括以下步骤：创建第一预设格网格式的区域格网图；将所述区域格网图按照区域边界图进行切割得到区域边界格网图。于本专利技术的一实施例中，所述计算所述单一土地利用类型格网图的每个格网内所述单一土地利用类型对应的二氧化碳排放量，包括以下步骤：获取每个格网内的除所述单一土地利用类型以外的非单一土地利用类型面积，通过格网面积减去所述非单一土地利用类型面积得到单一土地利用类型面积；将每个网格内的所述单一土地利用类型面积除以区域边界内所述单一土地利用类型总面积得到单一土地利用类型面积权重；将所述单一土地利用类型面积权重乘以所述单一土地利用类型对应的二氧化碳排放总量得到每个格网对应的所述单一土地利用类型对应的二氧化碳排放量。于本专利技术的一实施例中，基于ArcGIS实现。于本专利技术的一实施例中，所述第一预设图片格式为tif格式，所述第一预设数据格式为栅格数据，所述第二预设数据格式为矢量数据。于本专利技术的一实施例中，所述单一土地利用类型包括耕地、园地、林地、其他农用地、商服用地、工矿仓储用地、城镇住宅用地、农村居民点用地、公共建筑用地、公共基础设施用地、瞻仰景观休闲用地、交通运输用地、特殊用地、水域、其他未利用地。为实现上述目的，本专利技术还提供一种二氧化碳排放空间格网化系统，包括：转换模块、提取模块、叠加模块和计算模块；所述转换模块用于将区域分类型土地利用图转换为第一预设图片格式的图，并进行地理配准和空间校正，并转换为第一预设数据格式的图；所述提取模块用于将所述第一预设数据格式的图转换为第二预设数据格式的图，并按照土地利用类型进行图层提取得到单一土地利用类型图；所述叠加模块用于构建所述区域分类型土地利用图的区域边界格网图，并与所述单一土地利用类型图进行叠加得到单一土地利用类型格网图；所述计算模块用于计算所述单一土地利用类型格网图的每个格网内所述单一土地利用类型对应的二氧化碳排放量，并得到单一土地利用类型二氧化碳排放量格网图。为实现上述目的，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一上述二氧化碳排放空间格网化方法。最后，为实现上述目的，本专利技术还提供一种二氧化碳排放空间格网化装置，包括：处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器与所述存储器相连，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述二氧化碳排放空间格网化装置执行任一上述的二氧化碳排放空间格网化方法。如上所述，本专利技术的一种二氧化碳排放空间格网化方法、系统、介质和装置，具有以下有益效果：基于校正后的区域分类型土地利用数据进行非点源二氧化碳排放空间格网化，提高了非点源二氧化碳排放空间分布信息的精确度和真实性。附图说明图1显示为本专利技术的二氧化碳排放空间格网化方法于一实施例中的流程图；图2显示为本专利技术的二氧化碳排放空间格网化方法于一实施例中的单一土地利用类型图；图3显示为本专利技术的二氧化碳排放空间格网化方法于一实施例中的区域格网图；图4显示为本专利技术的二氧化碳排放空间格网化方法于一实施例中的区域边界图；图5显示为本专利技术的二氧化碳排放空间格网化方法于一实施例中的区域边界格网图；图6显示为本专利技术的二氧化碳排放空间格网化方法于一实施例中的单一土地利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳排放空间格网化方法，其特征在于，包括以下步骤：将区域分类型土地利用图转换为第一预设图片格式的图，并进行地理配准和空间校正，并转换为第一预设数据格式的图；将所述第一预设数据格式的图转换为第二预设数据格式的图，并按照土地利用类型进行图层提取得到单一土地利用类型图；构建所述区域分类型土地利用图的区域边界格网图，并与所述单一土地利用类型图进行叠加得到单一土地利用类型格网图；计算所述单一土地利用类型格网图的每个格网内所述单一土地利用类型对应的二氧化碳排放量，并得到单一土地利用类型二氧化碳排放量格网图。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳排放空间格网化方法，其特征在于，包括以下步骤：将区域分类型土地利用图转换为第一预设图片格式的图，并进行地理配准和空间校正，并转换为第一预设数据格式的图；将所述第一预设数据格式的图转换为第二预设数据格式的图，并按照土地利用类型进行图层提取得到单一土地利用类型图；构建所述区域分类型土地利用图的区域边界格网图，并与所述单一土地利用类型图进行叠加得到单一土地利用类型格网图；计算所述单一土地利用类型格网图的每个格网内所述单一土地利用类型对应的二氧化碳排放量，并得到单一土地利用类型二氧化碳排放量格网图。2.根据权利要求1所述的二氧化碳排放空间格网化方法，其特征在于，所述将区域分类型土地利用图转换为第一预设图片格式的图，并进行地理配准和空间校正，并转换为第一预设数据格式的图，包括以下步骤：对所述区域分类型土地利用图设置投影坐标系和地理坐标系；将区域分类型土地利用图转换为第一预设图片格式的图；对所述第一预设图片格式的图依次进行地理配准和空间校正，并转换为第一预设数据格式的图。3.根据权利要求1所述的二氧化碳排放空间格网化方法，其特征在于，所述构建所述区域分类型土地利用图的区域边界格网图，包括以下步骤：创建第一预设格网格式的区域格网图；将所述区域格网图按照区域边界图进行切割得到区域边界格网图。4.根据权利要求1所述的二氧化碳排放空间格网化方法，其特征在于，所述计算所述单一土地利用类型格网图的每个格网内所述单一土地利用类型对应的二氧化碳排放量，包括以下步骤：获取每个格网内的除所述单一土地利用类型以外的非单一土地利用类型面积，通过格网面积减去所述非单一土地利用类型面积得到单一土地利用类型面积；将每个网格内的所述单一土地利用类型面积除以区域边界内所述单一土地利用类型总面积得到单一土地利用类型面积权重；将所述单一土地利用类型面积权重乘以所述单一土地利用类型对应的二氧化碳排...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茂华，常征，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31