一种城市群交通碳排放特征分析的方法技术

本发明专利技术公开了一种城市群交通碳排放特征分析的方法，预先分析城市群碳排放的空间总量和空间强度，总结出近年来城市群碳排放的一般规律，利用引力模型、社会网络分析法等方法分析区域城市群的碳排放网络和空间结构，采用QAP回归分析法探究区域交通碳排放关联性的影响因素。本发明专利技术构建城市群交通碳排放空间关联网络，对交通碳排放空间关联网络的结构形态进行分析，能够为城市群交通碳减排路径提供参考，从而促使交通运输能源消耗结构更加优化，积极推进交通领域的混合动力等清洁能源的应用，降低化石能源比例。降低化石能源比例。降低化石能源比例。

【技术实现步骤摘要】
一种城市群交通碳排放特征分析的方法


[0001]本专利技术涉及交通领域，特别是一种城市群交通碳排放特征分析的方法。

技术介绍

[0002]各大城市群每年交通碳排放具有重大体量，在国家现代化建设和开放格局中有举足轻重的战略地位。随着经济的高速发展，区域交通运输量猛增，导致该区域碳的交通碳排放急剧上升，交通碳排放是区域碳排放的重要组成部分，主要来源于交通耗能产生的CO2。了解城市群交通碳排放的空间分布变化，把握交通碳排放空间关联结构及其演化分析，分析轨道交通一体化背景下地区交通碳减排潜力，对于未来我国发展低碳交通有着重要研究价值。
[0003]国内外学者在碳排放空间关联网络方面进行了深入的研究，分析了碳排放的影响因素。然而也存在着一些缺陷。现有研究大多数集中于运输网络，城市经济引力等，对于交通碳排放的关联网络研究较为匮乏。因此本专利研究交通碳排放的关联结构，以及交通碳排放的关联特征，进而提出一种适用于全国城市群低碳交通发展路径。
[0004]现有研究中，交通出行结构优化影响因素体系构建有待进一步完善，城市交通出行结构发展和演变是一个复杂的过程，不同阶段的交通发展目标存在差异，交通出行结构优化影响因素也不完全相同。因此，本研究构建的交通出行结构优化影响因素体系可能还存在一定局限性。部分交通参数值精确性有待进一步提高。政策效果量化研究有待进一步深入。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种城市群交通碳排放特征分析的方法，从而构建城市群交通碳排放空间关联网络，对交通碳排放空间关联网络的结构形态进行分析，为城市群交通碳减排路径提供参考。
[0006]技术方案：本专利技术所述的一种城市群交通碳排放特征分析的方法，包括以下步骤：
[0007](1)基于ArcGIS软件，将城市群交通碳排放的空间格局进行可视化；
[0008](2)基于引力模型构建碳排放空间关联网络，计算出引力矩阵之后，接着将交通碳排放的引力关联矩阵转化为二值矩阵，构建出交通碳排放空间关联矩阵；
[0009](3)利用UCINET软件中的可视化工具Netdraw绘制交通碳排放关联网络演化图；
[0010](4)利用软件UCINET运行计算网络密度，用其中的CONCOR模块对空间关联网络进行凝聚子群分析，将城市群分为四个子群；
[0011](5)对子群密度矩阵和像矩阵的分析探究子群间相互作用机理；
[0012](6)运用UCINET软件中的QAP对交通碳排放关联性分析，得到城市群空间关联与影响因素的回归结果。
[0013]所述步骤(1)具体为：
[0014]基于ArcGIS软件，将城市群交通碳排放的空间格局进行可视化，以5年为1个间隔，
分别绘制出所研究年限每隔五年的交通碳排放现状的总量、碳排放量以及交通碳排放强度空间分布图。
[0015]所述步骤(2)具体为：
[0016](2.1)基于引力模型构建碳排放空间关联网络；所述引力具体模型构建如下式：
[0017][0018][0019]其中，i、j表示城市；G
ij
表示城市i与城市j之间的交通碳排放引力，即交通碳排放关联程度；P表示城市人口规模；T表示城市交通碳排放量；G表示城市生产总值；k
ij
表示城市i在城市i、j之间交通碳排放联系中的贡献率；D
ij
表示城市i到城市j之间的距离；
[0020](2.2)计算出引力矩阵之后，分别将所研究年限的交通碳排放引力进行可视化；
[0021](2.3)将交通碳排放的引力关联矩阵转化为二值矩阵，若引力值高于该行的平均值，则取值为1，表明两个城市间存在碳排放存在关联关系，反之则取值为0，由此构建出交通碳排放空间关联矩阵。
[0022]所述步骤(4)具体为：
[0023](4.1)通过节点之间的实际关系数与节点间理论上最大关系数的比值来计算的，具体的计算公式见下式：
[0024][0025]其中，D表示城市群交通碳排放关联网络密度，N表示城市数量，M表示交通碳排放网络边数；
[0026](4.2)根据软件UCINET运行结果，得到所研究年限的网络密度和网络关系数；
[0027](4.3)用UCINET软件中的CONCOR模块对空间关联网络进行凝聚子群分析，选择最大分割深度为3，得到8个模块，4个子群。
[0028]所述步骤(5)具体为：计算整体密度，若模块密度大于关联网络整体密度，则像矩阵取值为1，反之则为0，由此得出城市间碳排放之间关系的紧密程度。
[0029]所述步骤(6)具体为：
[0030](6.1)假设城市群交通碳排放空间关联性的影响因素为：地理位置D、经济发展水平G、城市人口规模P、能源消耗E；运用UCINET软件中的QAP对交通碳排放关联性分析，得到城市群空间关联与影响因素的回归结果；
[0031](6.2)根据回归结果，地理位置、经济发展、城市人口、能源消耗所构成的差异矩阵有效解释城市群交通碳排放空间关联关系。
[0032]一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的一种城市群交通碳排放特征分析的方法。
[0033]一种计算机设备，包括储存器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种城市群交通碳排放特征分析的方法。
[0034]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0035]1、本专利技术将计算得到的交通碳排放引力矩阵转化为空间关联关系矩阵，对交通碳排放空间关联网络的结构形态进行分析，从而更好地理解各因素与碳排放空间关联网络之间的引力关系；
[0036]2、本专利技术建立STIRPAT分析模型，依据从中得出影响碳排放量的主要因素，总结城市群碳排放特性，能够为城市群交通碳减排路径提供参考，从而促使交通运输能源消耗结构更加优化，积极推进交通领域的混合动力等清洁能源的应用，降低化石能源比例。
附图说明
[0037]图1为本专利技术所述方法的步骤流程图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0039]如图1所示，一种城市群交通碳排放特征分析的方法，包括以下步骤：
[0040](1)通过高德地图Web服务API获取行政区划坐标串，写入行政区Shpfile文件，同时将碳排放数据，导入ArcGIS软件，将城市群交通碳排放的空间格局进行可视化。
[0041]为了避免每年交通碳排放的变化较为微弱，所以以5年为1个间隔，分别绘制出了所研究年限每隔五年的交通碳排放现状的总量、碳排放量以及交通碳排放强度空间分布图。碳排放强度计算公式如下：
[0042][0043](2)基于引力模型构建碳排放空间关联网络,计算出引力矩阵之后,接着将交通碳排放的引力关联矩阵转化为二值矩阵,构建出交通碳排放空间关联矩阵。具体过程如下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市群交通碳排放特征分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)基于ArcGIS软件，将城市群交通碳排放的空间格局进行可视化；(2)基于引力模型构建碳排放空间关联网络，计算出引力矩阵之后，接着将交通碳排放的引力关联矩阵转化为二值矩阵，构建出交通碳排放空间关联矩阵；(3)利用UCINET软件中的可视化工具Netdraw绘制交通碳排放关联网络演化图；(4)利用软件UCINET运行计算网络密度，用其中的CONCOR模块对空间关联网络进行凝聚子群分析，将城市群分为四个子群；(5)对子群密度矩阵和像矩阵的分析探究子群间相互作用机理；(6)运用UCINET软件中的QAP对交通碳排放关联性分析，得到城市群空间关联与影响因素的回归结果。2.根据权利要求1所述的一种城市群交通碳排放特征分析的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：基于ArcGIS软件，将城市群交通碳排放的空间格局进行可视化，以5年为1个间隔，分别绘制出所研究年限每隔五年的交通碳排放现状的总量、碳排放量以及交通碳排放强度空间分布图。3.根据权利要求1所述的一种城市群交通碳排放特征分析的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：(2.1)基于引力模型构建碳排放空间关联网络；所述引力具体模型构建如下式：(2.1)基于引力模型构建碳排放空间关联网络；所述引力具体模型构建如下式：其中，i、j表示城市；G
ij
表示城市i与城市j之间的交通碳排放引力，即交通碳排放关联程度；P表示城市人口规模；T表示城市交通碳排放量；G表示城市生产总值；k
ij
表示城市i在城市i、j之间交通碳排放联系中的贡献率；D
ij
表示城市i到城市j之间的距离；(2.2)计算出引力矩阵之后，分别将所研究年限的交通碳排放引力进行可视化；(2.3)将交通碳排放的引力关联矩阵转化为二值矩阵，若引力值高于该行的平均值，则取值...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琪，吴鼎新，柴树林，谢乐恬，闻静，葛格，强燊，宋占炯，庄俊杰，吴涛，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：