[發明專利]碳排放遙感監測方法

無效

• 申請號: 201110357983.0
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102507586A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 王莉雯;衛亞星
• 申請（專利權）人: 遼寧師范大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G06F17/50
• 代理公司: 大連科技專利代理有限責任公司 21119
• 代理人: 龍鋒

技術領域

本發明涉及遙感技術應用領域，更具體的說，涉及碳排放遙感監測方法。

背景技術

全球氣候變暖問題作為人類迄今面臨的最重大環境問題，作為二十一世紀人類面臨的最復雜挑戰之一，其同時作為世界能源前景的關鍵，已經成為影響世界經濟、政治的一個重要因素。

人類活動導致的以碳元素為主的溫室氣體的排放是全球變暖的主要原因。當前人為碳排放相關問題成為各國主要的研究對象。隨著世界能源與環境問題越來越嚴峻，我國在快速發展經濟的同時，必須致力于確保經濟發展、能源消耗與環境保護的協調發展。土地利用變化與碳排放研究因此成為我國第一批國家級公益性研究項目。

英國斯特恩報告中指出，城市碳排放占人類活動總碳排放的78%。建立在化石燃料基礎上的城市生產和城市消費是造成全球溫室氣體濃度增加、導致氣候變暖的主要環節，我國的碳排放也主要集中在人口、工業、交通、建筑相對集中的城市。近年來，我國工業化水平迅速提高，城市化速度明顯加快，城市形態擴張顯著，也促使城市碳排放效應日趨加劇。目前，國內研究多基于國家或東西部區域層面上碳排放評價及政策討論，沒有對城市層面碳排放研究。對城市的碳排放水平進行精確模擬，探索城市層面碳排放規律，從而制定相應碳減排目標，將是未來城市發展低碳經濟、制定低碳發展規劃的基本要點。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術存在的缺陷，提供一種碳排放遙感監測方法，以模擬城市的碳排放空間分布并對模擬出的研究區碳排放的值和空間位置進行修正。

解決上述技術問題的技術方案為：提供一種碳排放遙感監測方法，包括以下步驟：對研究區的土地覆蓋進行分類，反演研究區的地表溫度，模擬研究區的碳排放空間分布，對模擬出的研究區碳排放的值和空間位置進行修正。

優選地，在對研究區的土地覆蓋進行分類的步驟中，首先采集TM6多光譜波段數據band1、band2、band3、band4、band5、band7和DEM數據，并計算反映紋理特征的各特征因子，將計算得到的各特征因子與TM6多光譜波段數據和DEM數據作為特征層；然后利用研究區的TM假彩色合成圖像和地圖選擇研究區樣本點；最后基于樣本點數據在各個特征層上的統計數據，對研究區進行土地覆蓋分類。

優選地，基于樣本點數據在各個特征層上的統計數據，對研究區進行土地覆蓋分類時，采用分類回歸樹CART算法進行。

優選地，在反演監測區域的地表溫度的步驟中，采用單窗算法。

優選地，在模擬城市的碳排放空間分布的步驟中，采用基于遙感數據的熱量空間分布分析方法來模擬城市的碳排放空間分布。

優選地，采用支持向量機SVM算法，建立研究區樣本點的碳排放數據和城市地表溫度反演結果的回歸模型。

優選地，采用Libsvm軟件，建立研究區樣本點的碳排放數據和城市地表溫度反演結果的回歸模型。

優選地，在對模擬出的研究區碳排放的值和空間位置進行修正的步驟中，以GIS為基礎平臺，采用改進的高斯模式碳排放擴散修正模型來對模擬出的研究區碳排放的值和空間位置進行修正，碳排放擴散修正模型的公式為：???????????????????????????????????????????????，Q(x,?y,?z)為碳排放氣體在初始排放處(x,?y,?z)的濃度值；C(x′,?y′,?z)為碳排放氣體在(x′,?y′,?z)處的待修正濃度值；μ為在觀測點測量高度處的平均風速（m/s）；H為氣象參數與碳排放測量高度（二者保持一致）（m）；σ_y、σ_z分別為y、z方向的擴散參數。

實施本發明的碳排放遙感監測方法，具有以下有益效果：對城市層面碳排放進行研究，探索城市層面碳排放規律，制定相應碳減排目標。

具體實施方式

本發明提供一種碳排放遙感監測方法，該方法包括以下步驟：對研究區的土地覆蓋進行分類，反演研究區的地表溫度，模擬研究區的碳排放空間分布，對模擬出的研究區碳排放的值和空間位置進行修正。