【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳排放，具体地说，涉及一种基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法及核算模型。
技术介绍
1、城市级范围三(scope 3)碳排放是指由于在城市边界内进行的活动而在城市边界外发生的所有其他排放(除外调电力、热力排放)，是影响全球净零排放进程的艰难一环，通常涉及产品使用及上游供应链。作为开放的复杂巨系统，城市通过生产、消费行为与区域外相连接。城市级scope 3碳排放成为全面地评估城市碳足迹的重要部分，有利于更合理的明晰城市碳责任、制定合理的城市减排策略，有助于城市在规划和发展过程中推动全供应链减排。
2、随着城市级scope 3供应链排放核算需求的日益增长，一些国际组织致力于建立核算框架，以弥补城市级scope 3碳排放核算国际标准的缺失。当前，城市级scope 3碳排放主要有两种核算思路。一种方法框架是基于社区基础设施供应链碳足迹(community-wideinfrastructure-based carbon footprint)核算方法，此方法考虑城市关键基础设施和粮食供应部门的跨边界碳排放。这种方法采用混合生命周期评估方法，将使用活动数据与使用阶段和供应链相关的相应排放因子相乘。这种方法依赖于真实且详细的使用和供应的数据，所使用活动数据主要来自调查或官方报告的统计数据。然而，对大多数城市来说，这些数据获取具有很大挑战。另一种方法框架是基于消费的(consumption-based carbonfootprint)碳足迹核算方法，量化了城市内最终用途活动(与基础设施和非基础设施供应部门相关的生产
技术实现思路
1、本专利技术的内容是提供一种基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法及核算模型，其能够弥补现有技术的高数据要求，提供适用于多数城市的核算指南。
2、根据本专利技术的一种基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其包括以下步骤：
3、步骤一、构建涵盖多种城市关键材料的城市级范围三碳排放核算框架；
4、步骤二、建立基于数据质量分级的各类关键材料核算方法决策树，并提供判断依据和所需输入数据格式；
5、步骤三、核算城市级范围三碳排放。
6、作为优选，步骤一的城市级范围三碳排放核算框架基于以下假设建立：
7、1)城市的外调量记为城市需求量和供应量的差值；
8、2)城市内生产产品优先供应给城市本地，由最终需求行为导致的关键材料需求缺口通过城市外调入，以达到供需平衡，不考虑库存问题。
9、作为优选，城市级范围三碳排放核算框架中，将各关键材料需求导致的范围三碳排放定义为其外调量与供应链碳排放因子的乘积，如下式所示：
10、
11、qimport,i＝qdemand,i-qsupply,i (2)
12、式中，cescope3是指城市范围三碳排放；i代指核算材料的种类；qimport指第i种材料的外调量；efi为第i种材料的供应链碳排放因子；qdemand,i为第i种材料的需求量；qsupply,i为第i种材料的供应量。
13、作为优选，步骤二中，对于每一类的外调量活动数据，按优先级从高到低排序，设多级方法；优先采用调研实际数据，在调研数据缺失时采用统计数据估算，再次采用降级分配估计方法。
14、作为优选，步骤二中，分级核算方法决策树包括农产品外调量计算、关键建设材料外调量计算和关键资源外调量计算。
15、作为优选，农产品外调量计算中，对于农业产品，所核算关键材料具体包括主粮和肉类，主粮包括水稻、小麦和玉米，为简化计算，各类型主粮只考虑城乡口粮需求和饲料粮需求；肉类包括猪肉、牛肉、羊肉和禽肉，肉类只考虑了居民消费需求，公式如下：
16、
17、式中，cescope3,i∈agriculturalproduct，cescope3,i∈meatproduct为主粮类材料的范围三碳排放、肉类材料的范围三碳排放；qdemand,i为第i种材料的需求量；qproduction,i为城市第i种材料的实际生产量；
18、农产品外调量方法包括以下三种：
19、1.1)调研目标城市各类粮食作物和肉类实际产量、城乡口粮需求量、饲料粮需求量及肉类需求量；
20、1.2)各类粮食作物产量数据和各类肉类产量数据获取自对应城市的统计年鉴。城乡口粮需求量数据、肉类需求量数据通过城乡居民人均食物消费量数据测算；饲料粮需求量通过《农产品成本收益汇编》数据测算，公式如下：
21、
22、qdemand-grain for animals,i∈grain product＝panimals,i×fcper unit animal grain,i×eftype of grains (6)
23、式中，qdemand-grain forpeople,i∈grain product，qdemand-meat,i∈meat product分别为第i种主粮类材料的口粮需求量和第i种肉类材料的需求量；pcity-level为城市常住人口数；fcper capita grain,i，fcper capita meat,i分别为城市级人均第i种主粮类材料或肉类材料的年消费量；qdemand-grain for animals,i∈grain product为第i种肉类材料的饲料粮需求量；panimals,i是年动物养殖数量数据；fcper unit animal grain,i是单位畜牧产品生产用粮量数据；eftype of grains是饲料用粮的分摊比例；
24、1.3)根据城市实际提供数据的精度确定所选方法。
25、作为优选，关键建设材料外调量计算中，关键建设材料包括钢铁和水泥；以最终需求驱动的建设材料需求量定义为城市材料需求量，考虑建筑需求、交通基础设施需求和消费品需求，以城市实际材料生产量定义为城市材料供应量；
26、对于钢铁材料来说，外调量的计算包括以下四种：
27、2.1)调研目标城市的实际粗钢生产量数据、建筑建设粗钢需求量数据、铁路和公路交通基础设施建设粗钢需求量数据以及年购买运输、机械、家电类和其他消费品实际含粗钢量；
28、2.2)进行测算；
29、通过统计年鉴获取城市粗钢生产量数据，建筑需求粗钢量通过测算城市分建筑类型的新建建筑用钢量获得；交通需求粗钢量通过测算城市新建铁路、公路的用钢量获得，获取城市年度新建铁路、公路建设投资额或获取城市年度新建铁路、公路里程数用于计算；单位钢材用量数据采用实际数据；消费品需求粗钢量通过测算城市内年购买运输、机械、家电类、其他类消费品折合含钢量，公式如下：
30、
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1.基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：步骤一的城市级范围三碳排放核算框架基于以下假设建立：
3.根据权利要求2中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：城市级范围三碳排放核算框架中，将各关键材料需求导致的范围三碳排放定义为其外调量与供应链碳排放因子的乘积，如下式所示：
4.根据权利要求3中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：步骤二中，对于每一类的外调量活动数据，按优先级从高到低排序，设多级方法；优先采用调研实际数据，在调研数据缺失时采用统计数据估算，再次采用降级分配估计方法。
5.根据权利要求4中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：步骤二中，分级核算方法决策树包括农产品外调量计算、关键建设材料外调量计算和关键资源外调量计算。
6.根据权利要求5中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：农产品外调量计算中，对于农业产品，所
7.根据权利要求6中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：关键建设材料外调量计算中，关键建设材料包括钢铁和水泥；以最终需求驱动的建设材料需求量定义为城市材料需求量，考虑建筑需求、交通基础设施需求和消费品需求，以城市实际材料生产量定义为城市材料供应量；
8.根据权利要求7中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：关键资源外调量计算中，关键资源为水资源，外调量的计算包括以下三种：
9.根据权利要求8中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：步骤三中，基于步骤二的分级核算方法决策树明确各类材料的范围三碳排放核算方法；通过核算工具和数据库，获得适配于活动数据的排放因子和计算参数，用于估算或直接获得各类产品在生产、运输和处理过程的供应链碳排放因子，并分类计算城市各关键材料需求引起的范围三碳排放；将各个关键材料范围三碳排放数据汇总，计算出核算框架内包含的城市级范围三碳排放。
10.基于多源数据的城市级范围三碳排放核算模型，其特征在于：其采用如权利要求1-9中任一所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法。
...【技术特征摘要】
1.基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：步骤一的城市级范围三碳排放核算框架基于以下假设建立：
3.根据权利要求2中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：城市级范围三碳排放核算框架中，将各关键材料需求导致的范围三碳排放定义为其外调量与供应链碳排放因子的乘积，如下式所示：
4.根据权利要求3中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：步骤二中，对于每一类的外调量活动数据，按优先级从高到低排序，设多级方法；优先采用调研实际数据，在调研数据缺失时采用统计数据估算，再次采用降级分配估计方法。
5.根据权利要求4中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：步骤二中，分级核算方法决策树包括农产品外调量计算、关键建设材料外调量计算和关键资源外调量计算。
6.根据权利要求5中所述的基于多源数据的城市级范围三碳排放核算方法，其特征在于：农产品外调量计算中，对于农业产品，所核算关键材料具体包括主粮和肉类，主粮包括水稻、小麦和玉米，各类型主粮只考虑城乡口粮需求和饲料粮需求...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡鑫，孙宇彤，侯佳琪，胡含泊，蔡博峰，张哲，庞凌云，郭静，宋晓晖，张立，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：
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