CN110580386B - 一种交通部门二氧化碳排放空间网格化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及温室气体排放清单和空间网格化管理技术领域，具体涉及一种交通部门的二氧化碳排放空间网格化方法，该方法包括：建立包含有多个网格的网格数据模型，每个网格对应一个唯一网格ID；根据交通部门二氧化碳排放清单方法，获取某一区域内每个交通类型的二氧化碳排放量；将该区域内的每个交通类型的二氧化碳排放量分别空间化到对应的网格中，并进行相应的空间分析，获取每个交通类型的二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；空间汇总不同交通类型的二氧化碳排放对应的网格ID，并进行空间化处理，得到该区域内的不同交通类型的二氧化碳排放总量；完成对二氧化碳排放空间网格化。

Description

一种交通部门二氧化碳排放空间网格化方法

技术领域

本发明属于温室气体(二氧化碳气体)排放清单和空间网格化管理技术领域，具体涉及一种交通部门的二氧化碳排放空间网格化方法。

背景技术

建立高空间分辨率的温室气体排放空间网格数据，并基于此，建立小区域排放清单和研究排放空间特征是国际研究的一个重点和热点，目前，现有技术都已经自下而上地建立了较为成熟的温室气体排放方法体系和空间网格。

交通行业由于涉及交通方式较多，例如道路、铁路、水运和航空等，其温室气体/二氧化碳排放空间网格化方法发展较慢。但是，其存在问题主要有：

(1)空间化精度较低，仅到0.1°(中国区域相当于10km)；当前主要以道路网格、人口等数据进行排放空间化，无法满足温室气体排放监测、报告和核查的严格要求，也无法有效支撑高空间分辨率温室气体排放网格清单建设和空间精准化管理需求；

(2)排放量数据准确性较低；当前交通部门排放计算方法多为自下而上方法，而交通(尤其是道路交通)排放源极其庞大，导致计算参数的代表性非常有限，因而其方法计算结果和国家、区域层面的二氧化碳排放清单数据往往差异较大。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有的空间网格化方法存在的上述缺陷，本发明提出了一种交通部门的二氧化碳排放空间网格化方法，该方法提高交通行业二氧化碳排放空间化精度，实现交通行业1km空间分辨率排放网格；解决交通行业多部门(道路、铁路、水运和航空)排放无法统一的问题；同时解决交通行业二氧化碳排放自上而下和自下而上方法结果不统一的问题。

为了实现上述目的，本发明提出了一种交通部门的二氧化碳排放空间网格化方法，该方法包括：

建立包含有多个网格的网格数据模型，每个网格对应一个唯一网格ID；

根据交通部门二氧化碳排放清单方法，获取某一区域内每个交通类型的二氧化碳排放量；

将该区域内的每个交通类型的二氧化碳排放量分别空间化到对应的网格中，并进行相应的空间分析，获取每个网格内的交通类型的二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；

空间汇总不同交通类型的二氧化碳排放对应的网格ID，并进行空间化处理，得到网格内不同交通类型的二氧化碳排放总量，完成对二氧化碳排放空间网格化。

作为上述技术方案的改进之一，所述建立包含有多个网格的网格数据模型，每个网格对应一个唯一ID；具体包括：

在现有的地理信息系统上，建立包含有多个网格的某一区域的网格数据模型，每个网格对应一个唯一网格ID。

作为上述技术方案的改进之一，所述根据交通部门二氧化碳排放清单方法，获取某一区域内每个交通类型的二氧化碳排放量；具体包括：

根据道路交通二氧化碳排放核算方法，获得柴油、汽油、天然气和液化天然气四个排放因子的二氧化碳排放量，将上述四个排放因子的二氧化碳排放量汇总，获得道路交通二氧化碳排放量；

根据水运二氧化碳排放核算方法，获得燃料油排放因子的二氧化碳排放量，并将其作为水运二氧化碳排放量；

根据铁路运输二氧化碳排放核算方法，获得铁路柴油排放因子的二氧化碳排放量，并将其作为铁路运输二氧化碳排放量；

根据航空运输二氧化碳排放核算方法，获得航空煤油排放因子的二氧化碳排放量，并将其作为航空运输二氧化碳排放量。

作为上述技术方案的改进之一，所述将该区域内的每个交通类型的二氧化碳排放量分别空间化到对应的网格中，并进行相应的空间分析，获取每个网格内的交通类型的二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体包括：

根据道路等级划分，将获得的道路交通二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的道路交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；

将获得的水运二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的水运交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；

将获得的铁路运输二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的铁路运输交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；

将获得的航空运输二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的航空运输二氧化碳排放总量及其对应的网格ID。

作为上述技术方案的改进之一，所述根据道路等级划分，将获得的道路交通二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的道路交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体包括：

所述道路等级划分为高速公路、环城高速道路，国道道路，省道道路，市区道路、县道路和乡道道路；

根据划分好的道路等级，将获得的道路交通二氧化碳排放量空间化，获取各个道路等级对应的道路交通二氧化碳排放量；具体地，

所述高速公路、环城高速道路，其排放权重赋值为625，平均日交通量为62500辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数p_i1；根据公式(1)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，1是网格ID为i的网格的道路等级为高速公路、环城高速道路的二氧化碳排放量；p_i1是网格ID为i的网格的道路等级为高速公路、环城高速道路的分配系数；∑_ip₁为所有网格的道路等级为高速公路、环城高速道路的分配系数总和；E₁为道路交通二氧化碳排放量；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

所述国道道路，其排放权重赋值为350，平均日交通量为35000辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数p_i2；根据公式(2)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，2是网格ID为i的网格的道路等级为国道道路的二氧化碳排放量；p_i2是网格ID为i的网格的道路等级为国道道路的分配系数；∑_ip₂为所有网格的道路等级为国道道路的分配系数总和；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

所述省道道路，其排放权重赋值为75，平均日交通量为7500辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数p_i3；根据公式(3)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，3是网格ID为i的网格的道路等级为省道道路的二氧化碳排放量；p_i3是网格ID为i的网格的道路等级为省道道路的分配系数；∑_ip₃为所有网格的道路等级为省道道路的分配系数总和；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

所述市区道路、县道路，其排放权重赋值为40，平均日交通量为4000辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数p_i4；根据公式(4)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，4是网格ID为i的网格的道路等级为市区道路、县道路的二氧化碳排放量；p_i4是网格ID为i的网格的道路等级为市区道路、县道路的分配系数；∑_ip₄为所有网格的道路等级为市区道路、县道路的分配系数总和；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

所述乡道道路，其排放权重赋值为10，平均日交通量为1000辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数；根据公式(5)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，5是网格ID为i的网格的道路等级为乡道道路的二氧化碳排放量；p_i4是网格ID为i的网格的道路等级为乡道道路的分配系数；∑_ip₅为所有网格的道路等级为乡道道路的分配系数总和；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

汇总上述不同等级道路的二氧化碳排放量，获得某一区域内每个网格内的道路交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID。

作为上述技术方案的改进之一，所述将获得的水运二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的水运交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体包括：

根据该区域内现有的水运网络GIS数据，获取水系数据，进而获得每个网格内水系长度，根据公式(6)，获取水运交通二氧化碳排放总量：

其中，E_i，6是网格ID为i的网格的水运交通二氧化碳排放总量；p_i6是网格ID为i的网格的水运交通的分配系数；其中，以该网格内水系长度为分配系数；∑_ip₆为所有网格的水运交通的分配系数总和；E₂为水运二氧化碳排放量；

获得某一区域内每个网格内的水运交通二氧化碳排放总量E_i，6及其对应的网格ID。

作为上述技术方案的改进之一，所述将获得的铁路运输二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的铁路运输交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体地，

根据某一区域内现有的铁路网络GIS数据，获得每个网格内的铁路总长度，根据公式(7)，获取铁路运输交通二氧化碳排放总量：

其中，E_i，7是网格ID为i的网格的铁路运输交通二氧化碳排放总量；p_i7是网格ID为i的网格的铁路运输交通的分配系数；其中，以该网格内的铁路总长度为分配系数；∑_ip₇为所有网格的铁路运输交通的分配系数总和；E₇为铁路运输二氧化碳排放量；

实现对获得的铁路运输二氧化碳排放量进行空间分配，获得某一区域内每个网格内的铁路运输二氧化碳排放总量E_i，7及其对应的网格ID。

作为上述技术方案的改进之一，所述将获得的航空运输二氧化碳排放量空间化，获得1km区域内每个网格内的航空运输二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体地，

根据该区域内现有的区域内机场GIS数据，获得每个网格内的机场吞吐量总和，以每个网格内的内机场吞吐量总和为分配系数，根据公式(8)，获取铁路运输交通二氧化碳排放总量：

其中，E_i，8是网格ID为i的网格的航空运输二氧化碳排放总量；p_i8是网格ID为i的网格的航空运输的分配系数；∑_ip₈为所有网格的航空运输的分配系数总和；E₈为航空运输二氧化碳排放量；

实现对获得的航空运输二氧化碳排放量进行空间分配，获得某一区域内每个网格内的航空运输二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；其中，所述机场吞吐量包括：旅客吞吐量、货邮吞吐量和旅客吞吐量。

本发明相比于现有技术的有益效果在于：

本发明的方法利用空间GIS数据，实现了交通部门排放的空间化；在空间上，统一了自上而下基于统计数据的排放数据和自下而上基于交通基础设施(道路、飞机等)排放数据；高效、准确地解决了交通部门二氧化碳排放的高精度空间化问题；实现中国高空间分辨率网格数据(CHRED)交通排放网格更新。

附图说明

图1是本发明的一种二氧化碳排放空间网格化方法的流程图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1所示，本发明提出了一种交通部门的二氧化碳排放空间网格化方法，该方法是自上而下和自下而上相结合的交通部门二氧化碳排放高分辨率空间化方法，根据某一区域的各交通部门的运输周转量或能源消费量，结合交通部门二氧化碳排放清单，实现交通行业1km区域内的空间分辨率排放空间网格化网格；解决各交通部门排放无法统一的问题；其中，所述各交通部门包括：道路、铁路、水运和航空；该方法包括：

步骤S1)建立包含有多个网格的网格数据模型，每个网格对应一个唯一ID；

具体地，在现有的GIS(Geographic Information System，地理信息系统)上，建立包含有多个网格的1km区域的网格数据模型，每个网格赋予独立ID，每个网格对应一个唯一ID。

步骤S2)根据交通部门二氧化碳排放清单方法，获取1km区域内每个交通类型的二氧化碳排放量；

具体地，如图1所示，所述步骤S2)具体包括：

步骤S2-1)根据道路交通二氧化碳排放核算方法，获得柴油、汽油、天然气和液化天然气四个排放因子的二氧化碳排放量(基于不同排放因子)，将上述四个排放因子的二氧化碳排放量汇总，获得道路交通二氧化碳排放量；具体地，

根据现有的能源平衡表，汽油中的97％用于机动车，柴油中的55％用于机动车；考虑现在道路交通主要使用天然气和液化天然气，因此，能源平衡表中“交通运输、仓储和邮政业”部门的天然气和液化天然气，也属于道路交通消耗。

道路交通二氧化碳排放量具体如下：

柴油：3.043吨二氧化碳/吨柴油；

汽油：3.145吨二氧化碳/吨汽油；

天然气：21.622万吨/亿立方米；

液化天然气：3.325吨二氧化碳/吨液化天然气；

上述柴油、汽油、天然气和液化天然气四个排放因子为道路的油品消费量；将上述柴油、汽油、天然气和液化天然气四个排放因子的二氧化碳排放量汇总，获得道路交通二氧化碳排放量；

步骤S2-2)根据水运二氧化碳排放核算方法，获得燃料油排放因子的二氧化碳排放量，并将其作为水运二氧化碳排放量；具体地，

根据公式(1)，获取水运船用燃油消耗量，

Y＝(0.065×Z_客+Z_货)×YX

其中，Z_客为客运周转量，单位为万人公里；Z_货为货物周转量，单位为万吨公里；YX为油耗系数，单位为千克/万吨公里；

每万吨公里的水运船用能源消耗量为52千克/万吨公里，即0.052吨/万吨公里。燃料油的折标系数为：1.4286。其中，燃油消耗量为水运的油品消费量；

因此，水运二氧化碳排放量为3.047吨二氧化碳/吨燃料油；

步骤S2-3)根据铁路运输二氧化碳排放核算方法，获得铁路柴油排放因子的二氧化碳排放量，并将其作为铁路运输二氧化碳排放量；具体地，

基于统计数据获取“旅客周转量”与“货运周转量”数据，客货换算系数为1；

铁路运输工作量单耗4.68吨标煤/百万吨公里，

因此，铁路运输二氧化碳排放量为：3.145吨二氧化碳/吨柴油。

步骤S2-4)根据航空运输二氧化碳排放核算方法，获得航空煤油排放因子的二氧化碳排放量，并将其作为航空运输二氧化碳排放量；具体地，铁路柴油消耗量作为铁路柴油消费量；

根据民航行业发展统计公报，计算航空煤油消费量；中国民航吨公里油耗0.294公斤(2.94吨煤油/万吨公里)；比较其能源平衡表中“交通运输、仓储和邮政业”中的煤油消费量合计是否一致(正常情况下数据一致)。

民用航空运输量及通用航空飞行时间中的国内和国际换算周转量比例，国内航线总换算周转量(包括旅客周转量、货邮周转量)占国内国际航线总换算周转量的65.64％。基于机场吞吐量获得航空运输二氧化碳排放量；

因此，航空运输二氧化碳排放量为：3.152吨二氧化碳/吨煤油。

步骤S3)将1km区域内的每个交通类型的二氧化碳排放量分别空间化到对应的网格中，并进行相应的空间分析，获取每个网格内交通类型的二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；

具体地，所述步骤S3)具体包括：

步骤S3-1)根据道路等级划分，将步骤S2-1)获得的道路交通二氧化碳排放量空间化，获得不同道路等级的道路交通二氧化碳排放量，并将其汇总，获得1km区域内每个网格内的道路交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体地，

所述道路等级划分为高速公路、环城高速道路，国道道路，省道道路，市区道路、县道路和乡道道路；

根据划分好的道路等级(线要素)，将获得的道路交通二氧化碳排放量空间化，获取每个网格中道路交通二氧化碳排放量及其对应的网格ID；具体地，

所述高速公路、环城高速道路，其排放权重赋值为625，平均日交通量为62500辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数p_i1；根据公式(1)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，1是网格ID为i的网格的道路等级为高速公路、环城高速道路的二氧化碳排放量；p_i1是网格ID为i的网格的道路等级为高速公路、环城高速道路的分配系数；∑_ip₁为所有网格的道路等级为高速公路、环城高速道路的分配系数总和；E₁为道路交通二氧化碳排放量；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

所述国道道路，其排放权重赋值为350，平均日交通量为35000辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数p_i2；根据公式(2)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，2是网格ID为i的网格的道路等级为国道道路的二氧化碳排放量；p_i2是网格ID为i的网格的道路等级为国道道路的分配系数；∑_ip₂为所有网格的道路等级为国道道路的分配系数总和；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

所述省道道路，其排放权重赋值为75，平均日交通量为7500辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数p_i3；根据公式(3)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，3是网格ID为i的网格的道路等级为省道道路的二氧化碳排放量；p_i3是网格ID为i的网格的道路等级为省道道路的分配系数；∑_ip₃为所有网格的道路等级为省道道路的分配系数总和；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

所述市区道路、县道路，其排放权重赋值为40，平均日交通量为4000辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数p_i4；根据公式(4)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，4是网格ID为i的网格的道路等级为市区道路、县道路的二氧化碳排放量；p_i4是网格ID为i的网格的道路等级为市区道路、县道路的分配系数；∑_ip₄为所有网格的道路等级为市区道路、县道路的分配系数总和；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

所述乡道道路，其排放权重赋值为10，平均日交通量为1000辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数；根据公式(5)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，5是网格ID为i的网格的道路等级为乡道道路的二氧化碳排放量；p_i4是网格ID为i的网格的道路等级为乡道道路的分配系数；∑_ip₅为所有网格的道路等级为乡道道路的分配系数总和；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

汇总上述不同等级道路的二氧化碳排放量，获得1km区域内的每个网格(独立ID)内的道路交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID。

步骤S3-2)将步骤S2-2)获得的水运二氧化碳排放量空间化，获得1km区域内每个网格内的水运交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体地，

根据1km区域内现有的水运网络GIS数据，获取水系数据(线要素)，获得每个网格内水系长度，

根据公式(6)，获取水运交通二氧化碳排放量：

其中，E_i，6是网格ID为i的网格的水运交通二氧化碳排放总量；p_i6是网格ID为i的网格的水运交通的分配系数；其中，以该网格内水系长度为分配系数；∑_ip₆为所有网格的水运交通的分配系数总和；E₂为水运二氧化碳排放量；

实现对步骤S2-2)获得的水运二氧化碳排放量进行空间分配，获得1km区域内每个网格内的水运交通二氧化碳排放总量E_i，6及其对应的网格ID。

步骤S3-3)将步骤S2-3)获得的铁路运输二氧化碳排放量空间化，获得1km区域内每个网格内的铁路运输交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体地，

根据1km区域内现有的铁路网络GIS数据(线要素)，获得每个网格内的铁路总长度，根据公式(7)，获取铁路运输交通二氧化碳排放总量：

其中，E_i，7是网格ID为i的网格的铁路运输交通二氧化碳排放总量；p_i7是网格ID为i的网格的铁路运输交通的分配系数；其中，以该网格内的铁路总长度为分配系数；∑_ip₇为所有网格的铁路运输交通的分配系数总和；E₇为铁路运输二氧化碳排放量；

实现对步骤S2-3)获得的铁路运输二氧化碳排放量进行空间分配，获得1km区域内每个网格内的铁路运输二氧化碳排放总量E_i，7及其对应的网格ID。

步骤S3-4)将步骤S2-4)获得的航空运输二氧化碳排放量空间化，获得1km区域内每个网格内的航空运输二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体地，

根据该1km区域内现有的区域内机场GIS数据(线要素)，不考虑机场有若干航站楼情况，基于机场吞吐量分摊，获得每个网格内的机场吞吐量总和，以每个网格内的内机场吞吐量总和为分配系数，根据公式(8)，获取铁路运输交通二氧化碳排放总量：

其中，E_i，8是网格ID为i的网格的航空运输二氧化碳排放总量；p_i8是网格ID为i的网格的航空运输的分配系数；∑_ip₈为所有网格的航空运输的分配系数总和；E₈为航空运输二氧化碳排放量；

实现对步骤S2-4)获得的航空运输二氧化碳排放量进行空间分配，获得1km区域内每个网格内的航空运输二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；其中，所述机场吞吐量包括：旅客吞吐量(人)、货邮吞吐量(吨)和旅客吞吐量(吨)。

步骤S4)空间汇总不同交通类型的二氧化碳排放对应的网格ID，得到该区域内的不同交通类型的二氧化碳总排放量；完成对二氧化碳排放空间网格化。

利用公式(1)，空间汇总不同交通类型的二氧化碳排放对应的网格ID，得到每个网格的不同交通部门二氧化碳总排放量；

E＝∑_iEF_i×M_i (1)

其中，E为该区域内的不同交通类型的二氧化碳总排放量；EF_i为不同交通类型的二氧化碳排放；M_i为不同交通类型的二氧化碳排放的周转量或能源消费量；

得到该区域内的不同交通类型的二氧化碳总排放量E，完成对二氧化碳排放空间网格化。

基于每种交通类型的总排放量(自上而下方法计算)，同时利用不同交通类型的基础GIS(Geographic Information System，地理信息系统)大数据，将经过空间化的不同交通类型的交通二氧化碳排放总量分配至对应的网格(1km区域内的网格模型)，最终在每个独立网格ID的网格上累加，获得不同交通类型(道路、铁路、水运和航空)的二氧化碳总排放量，自下而上(基于每个网格汇总某一区域的二氧化碳排放量)实现区域交通二氧化碳排放高精度空间化。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种交通部门二氧化碳排放空间网格化方法，该方法包括：

建立包含有多个网格的网格数据模型，每个网格对应一个唯一网格ID；

根据交通部门二氧化碳排放清单方法，获取某一区域内每个交通类型的二氧化碳排放量；所述交通类型包括：道路、铁路、水运和航空；

其中，根据道路交通二氧化碳排放核算方法，获得柴油、汽油、天然气和液化天然气四个排放因子的二氧化碳排放量，将上述四个排放因子的二氧化碳排放量汇总，获得道路交通二氧化碳排放量；

根据水运二氧化碳排放核算方法，获得燃料油排放因子的二氧化碳排放量，并将其作为水运二氧化碳排放量；

根据铁路运输二氧化碳排放核算方法，获得铁路柴油排放因子的二氧化碳排放量，并将其作为铁路运输二氧化碳排放量；

根据航空运输二氧化碳排放核算方法，获得航空煤油排放因子的二氧化碳排放量，并将其作为航空运输二氧化碳排放量；

将该区域内的每个交通类型的二氧化碳排放量分别空间化到对应的网格中，并进行相应的空间分析，获取每个网格内的交通类型的二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；

其中，根据道路等级划分，将获得的道路交通二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的道路交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；

将获得的水运二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的水运交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；

将获得的铁路运输二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的铁路运输交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；

将获得的航空运输二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的航空运输二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；

空间汇总不同交通类型的二氧化碳排放对应的网格ID，并进行空间化处理，得到网格内不同交通类型的二氧化碳排放总量，完成对二氧化碳排放空间网格化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立包含有多个网格的网格数据模型，每个网格对应一个唯一ID；具体包括：

在现有的地理信息系统上，建立包含有多个网格的某一区域的网格数据模型，每个网格对应一个唯一网格ID。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据道路等级划分，将获得的道路交通二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的道路交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体包括：

所述道路等级划分为高速公路、环城高速道路，国道道路，省道道路，市区道路、县道路和乡道道路；

根据道路等级划分，将获得的道路交通二氧化碳排放量空间化，具体地，

所述高速公路、环城高速道路，其排放权重赋值为625，平均日交通量为62500辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数p_i1；根据公式(1)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，1是网格ID为i的网格的道路等级为高速公路、环城高速道路的二氧化碳排放量；p_i1是网格ID为i的网格的道路等级为高速公路、环城高速道路的分配系数；∑_ip₁为所有网格的道路等级为高速公路、环城高速道路的分配系数总和；E₁为道路交通二氧化碳排放量；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

所述国道道路，其排放权重赋值为350，平均日交通量为35000辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数p_i2；根据公式(2)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，2是网格ID为i的网格的道路等级为国道道路的二氧化碳排放量；p_i2是网格ID为i的网格的道路等级为国道道路的分配系数；∑_ip₂为所有网格的道路等级为国道道路的分配系数总和；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

所述省道道路，其排放权重赋值为75，平均日交通量为7500辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数p_i3；根据公式(3)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，3是网格ID为i的网格的道路等级为省道道路的二氧化碳排放量；p_i3是网格ID为i的网格的道路等级为省道道路的分配系数；∑_ip₃为所有网格的道路等级为省道道路的分配系数总和；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

所述市区道路、县道路，其排放权重赋值为40，平均日交通量为4000辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数p_i4；根据公式(4)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，4是网格ID为i的网格的道路等级为市区道路、县道路的二氧化碳排放量；p_i4是网格ID为i的网格的道路等级为市区道路、县道路的分配系数；∑_ip₄为所有网格的道路等级为市区道路、县道路的分配系数总和；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

所述乡道道路，其排放权重赋值为10，平均日交通量为1000辆；根据该区域内现有的道路网络GIS数据，获得该等级道路的道路长度，将其与排放权重相乘，获得分配系数；根据公式(5)，获取该等级道路的二氧化碳排放量：

其中，E_i，5是网格ID为i的网格的道路等级为乡道道路的二氧化碳排放量；p_i4是网格ID为i的网格的道路等级为乡道道路的分配系数；∑_ip₅为所有网格的道路等级为乡道道路的分配系数总和；

将该等级道路的二氧化碳排放量空间化到对应的网格中，并获取每个网格内该等级道路的二氧化碳排放量及其对应的网格ID；

汇总上述不同等级道路的二氧化碳排放量，获得某一区域内每个网格内的道路交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将获得的水运二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的水运交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体包括：

根据该区域内现有的水运网络GIS数据，获取水系数据，进而获得每个网格内水系长度，根据公式(6)，获取水运交通二氧化碳排放总量：

其中，E_i，6是网格ID为i的网格的水运交通二氧化碳排放总量；p_i6是网格ID为i的网格的水运交通的分配系数；其中，以该网格内水系长度为分配系数；∑_ip₆为所有网格的水运交通的分配系数总和；E₂为水运二氧化碳排放量；

获得某一区域内每个网格内的水运交通二氧化碳排放总量E_i，6及其对应的网格ID。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将获得的铁路运输二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的铁路运输交通二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体地，

根据某一区域内现有的铁路网络GIS数据，获得每个网格内的铁路总长度，根据公式(7)，获取铁路运输交通二氧化碳排放总量：

其中，E_i，7是网格ID为i的网格的铁路运输交通二氧化碳排放总量；p_i7是网格ID为i的网格的铁路运输交通的分配系数；其中，以该网格内的铁路总长度为分配系数；∑_ip₇为所有网格的铁路运输交通的分配系数总和；E₇为铁路运输二氧化碳排放量；

实现对获得的铁路运输二氧化碳排放量进行空间分配，获得某一区域内每个网格内的铁路运输二氧化碳排放总量E_i，7及其对应的网格ID。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将获得的航空运输二氧化碳排放量空间化，获得某一区域内每个网格内的航空运输二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；具体地，

根据该区域内现有的区域内机场GIS数据，获得每个网格内的机场吞吐量总和，以每个网格内的内机场吞吐量总和为分配系数，根据公式(8)，获取铁路运输交通二氧化碳排放总量：

其中，E_i，8是网格ID为i的网格的航空运输二氧化碳排放总量；p_i8是网格ID为i的网格的航空运输的分配系数；∑_ip₈为所有网格的航空运输的分配系数总和；E₈为航空运输二氧化碳排放量；

实现对获得的航空运输二氧化碳排放量进行空间分配，获得某一区域内每个网格内的航空运输二氧化碳排放总量及其对应的网格ID；其中，所述机场吞吐量包括：旅客吞吐量、货邮吞吐量和旅客吞吐量。

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