[发明专利]一种基于AIS数据的动态化船舶排放清单建立方法

说明书

本发明公开的一种基于AIS数据的动态化船舶排放清单建立方法，包括以下步骤：获取AIS数据，集成船舶信息数据库；对AIS数据时间步长分析，动态读取AIS数据，对异常AIS数据进行清洗处理；对清洗后的AIS数据进行识别和补充，以及对排放因子进行动态识别，结合动力法排放计算进行排放估算，得到动态化船舶排放表征；根据动态化船舶排放表征进行AIS轨迹分析，并根据不同缺失情况进行动态化船舶排放表征修正，得到修复补充的船舶航行轨迹；本发明实现准实时的船舶排放动态表征，提高船舶排放表征精度与准确度，有利于为精细化管理提供技术支撑，提高空气质量预报预警的准确度。

技术领域

本发明涉及环境保护及空气污染防治的研究领域，特别涉及一种基于AIS 数据的动态化船舶排放清单建立方法。

背景技术

近年来，伴随航运业的发展，船舶排放日益成为重要的排放贡献源，船舶排放加剧了港口及沿海地区的空气污染，危害沿海及内地居民的健康生活和生态环境的可持续发展，是我国沿海城市大气污染防治的重点和难点之一，需对船舶排放实施更精细化管理。船舶排放具备动态排放、多源排放、流动性强等基本特征，且分布广泛，空间差异性大。船舶排放清单是船舶排放治理的基础研究。然而，受限于船舶排放清单建立技术与AIS数据质量问题，船舶排放清单的精度与准确度有限。目前船舶排放清单的建立，多使用历史静态数据，部分使用AIS数据的研究也未能发挥AIS数据动态上报的优势，无法准实时表征船舶排放；基于AIS数据与动力法计算船舶排放是目前主流研究技术，但由于 AIS数据通讯受阻等原因导致船舶轨迹点错误与缺失，影响船舶排放及时空特征表征，而且目前结合AIS数据修正进行船舶排放表征的研究较少。

目前很多研究机构在AIS数据表征船舶排放上投入了大量研究，例如申请号201911274146.4的中国发明专利涉及一种基于AIS数据计算船舶大气污染物排放量及空间分布的方法，申请号201710577047.8的中国发明专利涉及一种基于AIS数据的高精度船舶污染物排放量计算方法，都是基于历史静态AIS数据计算船舶排放的方法，未能发挥AIS数据动态上报的优势，实现准实时动态表征船舶排放，并且未为对AIS数据进行修正，影响船舶排放时空表征准确度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于AIS数据的动态化船舶排放清单建立方法，构建结合AIS数据修正的动态化船舶排放建立技术，以准确表征船舶动态排放与时空差异性大等特征，实现准实时的船舶排放动态表征，提高船舶排放表征精度与准确度，有利于为精细化管理提供技术支撑，提高空气质量预报预警的准确度。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于AIS数据的动态化船舶排放清单建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取AIS数据，集成船舶信息数据库；

对AIS数据时间步长分析，动态读取AIS数据，对异常AIS数据进行清洗处理；

对清洗后的AIS数据根据船舶信息与船舶信息数据库进行识别和补充，以及根据船舶信息对船舶排放因子进行动态识别，结合动力法排放计算进行排放估算，得到动态化船舶排放表征；

根据动态化船舶排放表征进行AIS轨迹分析，并根据不同缺失情况进行动态化船舶排放表征修正，得到修复补充的船舶航行轨迹，进而再对船舶排放表征进行计算修正。

进一步地，所述集成船舶信息数据库，还包括船舶信息数据的补充，具体为：基于船舶类型与长度分级，以船舶信息数据库中识别到完备的信息数据的中位数作为缺失信息数据的填充，补充到船舶信息数据库。

进一步地，所述船舶信息包括船舶IMO编号、船舶MMSI编号、船舶名称、船舶发动机类型、燃料类型。