[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星監(jiān)測目標(biāo)區(qū)域排放源CO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210765452.3
• 申請日: 2022-07-01
• 公開（公告）號: CN114839327B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田啟明;徐彬仁;李夢南
• 申請（專利權(quán)）人: 北京英視睿達(dá)科技股份有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01D21/02;G06F17/15
• 代理公司: 北京佳信天和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11939
• 代理人: 田英楠

1.一種衛(wèi)星監(jiān)測目標(biāo)區(qū)域排放源CO₂小時排放量方法，其特征在于，包括：

獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)排放源的位置信息、衛(wèi)星采集的XCO₂濃度信息，以及XCO₂濃度信息對應(yīng)的氣象信息；

根據(jù)所述XCO₂濃度信息選取符合CO₂濃度條件的預(yù)設(shè)區(qū)域，構(gòu)建觀測窗口，其中，在構(gòu)建所述觀測窗口前，包括：當(dāng)所述目標(biāo)區(qū)域包含兩個以上的排放源時，根據(jù)所述排放源的擴(kuò)散區(qū)域和所述XCO₂濃度信息，判斷是否匹配；根據(jù)匹配結(jié)果，確定目標(biāo)排放源以及對應(yīng)的高值區(qū)；其中，所述排放源的擴(kuò)散區(qū)域為基于衛(wèi)星過境時刻風(fēng)向，以排放源位置為圓心根據(jù)預(yù)設(shè)弧形角度、預(yù)設(shè)擴(kuò)散半徑值，確定所述排放源下風(fēng)向的扇形區(qū)域；當(dāng)所述目標(biāo)區(qū)域僅有一個排放源時，確定所述排放源為所述目標(biāo)排放源，由于衛(wèi)星經(jīng)過所述目標(biāo)排放源所在區(qū)域時，會出現(xiàn)多個衛(wèi)星觀測軌道，獲取以所述目標(biāo)排放源下風(fēng)向衛(wèi)星過境時刻的XCO₂分布條形區(qū)域繪制得到的衛(wèi)星觀測軌道，以所述衛(wèi)星觀測軌道的高值區(qū)域為中心，通過預(yù)設(shè)矩形長寬確定觀測窗口；

根據(jù)觀測窗口內(nèi)的XCO₂濃度信息和觀測點距離信息，構(gòu)建XCO₂關(guān)系函數(shù)，包括：以所述觀測窗口中經(jīng)緯度最小位置為起始點，計算所述觀測窗口中觀測點與所述起始點的距離，利用高斯方程以所述觀測點的XCO₂濃度值為橫坐標(biāo)，對應(yīng)的所述距離為縱坐標(biāo)進(jìn)行擬合，獲得多條擬合曲線，選取最大的相關(guān)系數(shù)的曲線對應(yīng)的關(guān)系式作為所述XCO₂關(guān)系函數(shù)，其中，空氣中CO₂濃度與距離表示為線性關(guān)系，所述XCO₂關(guān)系函數(shù)的公式為：

公式中，XCO₂為CO₂干空氣比柱濃度，單位是ppm，l表示移動窗口中沿著OCO-2衛(wèi)星軌道上的距離，a、b、A、μ和σ是決定曲線形狀的參數(shù)，通過由XCO₂不確定度統(tǒng)計量倒數(shù)加權(quán)的非線性最小二乘擬合估計所得，a·x+b表示空氣中CO₂濃度，x為觀測點距離起始點的距離，e為自然常數(shù)；

根據(jù)所述XCO₂關(guān)系函數(shù)、大氣總水汽含量、近地面壓強(qiáng)、地面風(fēng)速，獲得所述目標(biāo)排放源的CO₂小時排放量，包括：

獲取所述XCO₂關(guān)系函數(shù)中XCO₂濃度最大值；

將所述XCO₂濃度最大值減去對應(yīng)的空氣中CO₂濃度，獲得目標(biāo)排放源在對應(yīng)觀測點的CO₂排放量；

將所述目標(biāo)排放源在對應(yīng)觀測點的CO₂排放量和高斯煙流模型建立關(guān)系，得到目標(biāo)排放源的排放速率；

通過所述排放速率，計算得到目標(biāo)排放源的CO₂小時排放量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衛(wèi)星監(jiān)測目標(biāo)區(qū)域排放源CO₂小時排放量方法，其特征在于，所述衛(wèi)星采集的XCO₂濃度信息表征為通過衛(wèi)星獲取所述排放源下風(fēng)向衛(wèi)星過境時刻的XCO₂分布條形區(qū)域，其中，所述排放源包括目標(biāo)排放源。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種衛(wèi)星監(jiān)測目標(biāo)區(qū)域排放源CO₂小時排放量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述排放源的擴(kuò)散區(qū)域和所述XCO₂濃度信息，判斷是否匹配；根據(jù)匹配結(jié)果，確定目標(biāo)排放源以及對應(yīng)的高值區(qū)，包括：

判斷所述XCO₂濃度信息的濃度高值區(qū)域與所述排放源的擴(kuò)散區(qū)域是否存在至少部分重疊；若判斷存在至少部分重疊，則選取重疊區(qū)域?qū)?yīng)的排放源作為目標(biāo)排放源。