[發明專利]碳排放定量反演的方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202210159184.0
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114547885A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 林曉娟;劉竹;鄧鑄
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G16C20/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種利用軌道碳觀測衛星遙感數據進行碳排放定量反演的方法，其特征在于，包括：

定量工廠碳排放，得到二氧化碳截面通量的線密度；

利用高斯羽流模型優化風向，得到優化后的風向；以及

基于二氧化碳截面通量的線密度和優化后的風向，計算得到電廠的二氧化碳排放值。

2.根據權利要求1所述的利用軌道碳觀測衛星遙感數據進行碳排放定量反演的方法，其特征在于，所述定量工廠碳排放，得到二氧化碳截面通量的線密度，包括：

利用軌道碳觀測衛星OCO-2提供的二氧化碳濃度數據進行高斯曲線擬合，計算得到二氧化碳截面通量的線密度。

3.根據權利要求2所述的利用軌道碳觀測衛星遙感數據進行碳排放定量反演的方法，其特征在于，所述利用軌道碳觀測衛星OCO-2提供的二氧化碳濃度數據進行高斯曲線擬合，計算得到二氧化碳截面通量的線密度，包括：

從軌道碳觀測衛星OCO-2遙感數據中收集存在二氧化碳濃度局部增強的二氧化碳濃度數據，并截取沿軌道方向一定距離的觀測數據點；

收集與該二氧化碳濃度局部增強對應的電廠的地理位置信息和排放速率信息；以及

利用高斯曲線擬合二氧化碳濃度數據隨著沿軌道距離變化的趨勢，計算高斯曲線與橫軸之間的面積，即可計算得到二氧化碳截面通量的線密度。

4.根據權利要求3所述的利用軌道碳觀測衛星遙感數據進行碳排放定量反演的方法，其特征在于，所述利用高斯曲線擬合二氧化碳濃度數據隨著沿軌道距離變化的趨勢的步驟中，所述高斯曲線采用的公式如下：

其中，f(d)是軌道碳觀測衛星OCO-2提供的二氧化碳濃度數據，d是碳衛星各個數據點的沿軌距離，k、b、σ、A是利用公式(1)進行高斯曲線擬合得到的擬合參數，處于不同位置的碳衛星數據得到不同的擬合參數。

5.根據權利要求1所述的利用軌道碳觀測衛星遙感數據進行碳排放定量反演的方法，其特征在于，所述利用高斯羽流模型優化風向，得到優化后的風向，包括：

利用高斯羽流模型模擬軌道碳觀測衛星OCO-2遙感數據觀測點的二氧化碳濃度，基于模擬出的二氧化碳濃度對風向進行優化得到優化后的風向。

6.根據權利要求5所述的利用軌道碳觀測衛星遙感數據進行碳排放定量反演的方法，其特征在于，所述利用高斯羽流模型模擬軌道碳觀測衛星OCO-2遙感數據觀測點的二氧化碳濃度的步驟中，所述高斯羽流模型是一種考慮污染源排放的污染氣體是羽流狀，并隨著風向方向擴散的二維模型，模擬出每個軌道碳觀測衛星OCO-2數據所處位置處的二氧化碳濃度。

7.根據權利要求6所述的利用軌道碳觀測衛星遙感數據進行碳排放定量反演的方法，其特征在于，所述高斯羽流模型采用的公式如下：

其中，(x，y)是待模擬位置相對于污染源的坐標，V(x，y)是模擬的二氧化碳垂直柱，F是電廠已知排放速率，β是大氣穩態參數，u是垂直與碳衛星軌道的風速分量，e是自然常數。

8.根據權利要求7所述的利用軌道碳觀測衛星遙感數據進行碳排放定量反演的方法，其特征在于，所述模擬出的每個軌道碳觀測衛星OCO-2數據所處位置處的二氧化碳濃度，通過如下公式(3)轉換為以ppm為單位的二氧化碳濃度：

其中，m_air是空氣的摩爾質量，m_CO2是二氧化碳的空氣質量，a是重力加速度，P_surf是表面壓力。