一种农业用地碳排放预测方法与系统技术方案

本发明专利技术提供了一种农业用地碳排放预测方法与系统，包括：使用CLUMondo模型预测未来时间目标区域的农用地面积；根据农用地面积中的水稻播种面积确定未来时间的稻田甲烷排放量;根据农用地面积的氮输入量确定未来时间的氧化亚氮直接排放量和氧化亚氮间接排放量；根据农用地面积的动物数量确定动物肠道发酵甲烷排放量、动物粪便管理甲烷排放量和动物粪便管理氧化亚氮排放量。本发明专利技术利用CLUMondo模型预测未来时间目标区域的农用地面积，并基于预测的农用地面积来计算各种场景下的碳排放量，可以大大提高未来时间目标区域的碳排放量预测精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
一种农业用地碳排放预测方法与系统


[0001]本专利技术涉及碳排放预测
，特别是涉及一种农业用地碳排放预测方法与系统。

技术介绍

[0002]全球变暖对人类的生存和发展有着深远的影响，农业是温室气体排放的重要来源之一。一般认为，农业土壤是最大的人为N2O排放源，水稻田是温室气体CH4与N2O的主要来源之一。在此背景下，农业碳排放逐渐成为学者研究的热点，围绕农业碳排放核算、农业碳排放影响因素、农业碳减排机制和政策等开展研究。然而，这些有关农业碳排放的研究或报告很少考虑到化肥施用产生的温室气体排放量。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种农业用地碳排放预测方法与系统。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种农业用地碳排放预测方法，包括：使用CLUMondo模型预测未来时间目标区域的农用地面积；根据所述农用地面积中的水稻播种面积确定未来时间的稻田甲烷排放量;根据所述农用地面积的氮输入量确定未来时间的氧化亚氮直接排放量和氧化亚氮间接排放量；根据所述农用地面积的动物数量确定动物肠道发酵甲烷排放量、动物粪便管理甲烷排放量和动物粪便管理氧化亚氮排放量。
[0005]优选地，所述根据所述农用地面积中的水稻播种面积确定未来时间的稻田甲烷排放量，包括：采用公式：
[0006]确定未来时间的稻田甲烷排放量；其中，表示未来稻田甲烷碳排放量，为未来各类型水稻播种面积，为未来目标年早中晚水稻甲烷排放因子，表示水稻类型。
[0007]优选地，根据所述农用地面积的氮输入量确定未来时间的氧化亚氮直接排放量，包括：采用公式：
[0008][0009]确定未来时间的氧化亚氮直接排放量；其中，表示氧化亚氮直接排放量，表示化肥氮直接排放量，表示农用地氧化亚氮直接排放因子。
[0010]优选地，根据所述农用地面积的氮输入量确定未来时间的氧化亚氮间接排放量，包括：采用公式：++
[0011][0012]确定未来时间的氧化亚氮间接排放量；其中，表示畜禽粪便的NH3和NO
x
挥发，表示农用地氮输入的NH3和NO
x
挥发。
[0013]优选地，根据所述农用地面积的动物数量确定动物肠道发酵甲烷排放量，包括：采用公式： [0014]确定动物肠道发酵甲烷排放量；其中，为未来第种动物甲烷排放量，为未来第种动物甲烷排放因子，为第种动物的数量。
[0015]优选地，根据所述农用地面积的动物数量确定动物粪便管理甲烷排放量，包括：采用公式：
[0016]确定动物粪便管理甲烷排放量；其中，为第种动物粪便管理甲烷排放量，为第种动物粪便管理甲烷排放因子，第种动物的数量。
[0017]优选地，根据所述农用地面积的动物数量确定动物粪便管理氧化亚氮排放量，包括：采用公式：
[0018]其中，为第种动物粪便管理氧化亚氮排放量，为第种动物粪便管理氧化亚氮排放因子，为第种动物的数量。
[0019]本专利技术还提供了一种农业用地碳排放预测系统，包括：农用地面积预测模块，用于使用CLUMondo模型预测未来时间目标区域的农用地面积；稻田甲烷排放量预测模块，用于根据所述农用地面积中的水稻播种面积确定未来时间的稻田甲烷排放量;氧化亚氮排放量预测模块，用于根据所述农用地面积的氮输入量确定未来时间的
氧化亚氮直接排放量和氧化亚氮间接排放量；动物碳排放量预测模块，用于根据所述农用地面积的动物数量确定动物肠道发酵甲烷排放量、动物粪便管理甲烷排放量和动物粪便管理氧化亚氮排放量。
[0020]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供了一种农业用地碳排放预测方法与系统，包括：使用CLUMondo模型预测未来时间目标区域的农用地面积；根据农用地面积中的水稻播种面积确定未来时间的稻田甲烷排放量;根据农用地面积的氮输入量确定未来时间的氧化亚氮直接排放量和氧化亚氮间接排放量；根据农用地面积的动物数量确定动物肠道发酵甲烷排放量、动物粪便管理甲烷排放量和动物粪便管理氧化亚氮排放量。本专利技术利用CLUMondo模型预测未来时间目标区域的农用地面积，并基于预测的农用地面积来计算各种场景下的碳排放量，可以大大提高未来时间目标区域的碳排放量预测精度。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术提供的一种农业用地碳排放预测方法流程图；图2为本专利技术提供的1990
‑
2020年农业碳排放量的区域分布统计图；图3为本专利技术提供的1990
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2020年农业碳排放量的碳源结构统计图；图4为本专利技术提供的1990
‑
2020年农业碳排放量的气体类型统计图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0025]本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、过程、方法等没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤元。
[0026]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0027]请参阅图1，一种农业用地碳排放预测方法，包括：
步骤1：使用CLUMondo模型预测未来时间目标区域的农用地面积；需要说明的是，本专利技术在利用CLUMondo模型预测未来时间目标区域的农用地面积之前需要准备相关的历史数据。进一步的，本专利技术使用的土地利用/覆被数据、地形数据、社会经济数据、自然保护区边界数据来自中国科学院资源环境科学与数据中心。土地利用/覆被数据选择中国土地利用遥感监测数据集，包括耕地、林地、草地、水域、居民地和未利用土地6个一级类型以及25个二级类型；地形数据选取DEM高程数据，坡度数据可在ArcGIS中对DEM数据进行坡度分析得到；社会经济数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农业用地碳排放预测方法，其特征在于，包括：使用CLUMondo模型预测未来时间目标区域的农用地面积；根据所述农用地面积中的水稻播种面积确定未来时间的稻田甲烷排放量;根据所述农用地面积的氮输入量确定未来时间的氧化亚氮直接排放量和氧化亚氮间接排放量；根据所述农用地面积的动物数量确定动物肠道发酵甲烷排放量、动物粪便管理甲烷排放量和动物粪便管理氧化亚氮排放量。2.根据权利要求1所述的一种农业用地碳排放预测方法，其特征在于，所述根据所述农用地面积中的水稻播种面积确定未来时间的稻田甲烷排放量，包括：采用公式：确定未来时间的稻田甲烷排放量；其中，表示未来稻田甲烷碳排放量，为未来各类型水稻播种面积，为未来目标年早中晚水稻甲烷排放因子，表示水稻类型。3.根据权利要求2所述的一种农业用地碳排放预测方法，其特征在于，根据所述农用地面积的氮输入量确定未来时间的氧化亚氮直接排放量，包括：采用公式：采用公式：采用公式：采用公式：确定未来时间的氧化亚氮直接排放量；其中，表示氧化亚氮直接排放量，表示化肥氮直接排放量，表示农用地氧化亚氮直接排放因子。4.根据权利要求3所述的一种农业用地碳排放预测方法，其特征在于，根据所述农用地面积的氮输入量确定未来时间的氧化亚氮间接排放量，包括：采用公式：+++确定未来时间的氧化亚氮间接排放量；其中，表示畜禽粪便的NH3和NO
x
挥发，表示农用地氮输入的NH3和NO
x

【专利技术属性】
技术研发人员：姜朋辉，胡毅，李满春，符海月，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：