[发明专利]一种基于卫星遥感的碳监控模型构建方法及系统

说明书

本发明涉及碳监控领域，尤其是一种基于卫星遥感的碳监控模型构建方法及系统。本发明的方法包括如下步骤：确定目标观测地；选取遥感卫星；获取遥感卫星对所述目标观测地的第一监测数据；选取地面辅助设备；利用所述地面辅助设备获得所述目标观测地的第二监测数据；根据所述第一监测数据和所述第二监测数据构建碳监控模型；基于所述碳监控模型，调控所述目标观测地的碳源的碳排放量和碳汇的碳吸收量，使得所述目标园区的碳净排放量为零。本发明利用遥感卫星结合地面辅助设备，不仅弥补了地面辅助设备的不足，实现了较大区域地实时碳监控，并且有助于观测区域的碳排放量达峰从而进一步实现净碳排放量为零，因此本发明具有实际的应用价值和经济价值。

技术领域

本发明涉及碳监控领域，尤其是一种基于卫星遥感的碳监控模型构建方法及系统。

背景技术

碳源（Carbon source）表示向大气中释放二氧化碳的母体，分为自然碳源和人为碳源，其中自然碳源是指自然过程释放的二氧化碳，人为碳源是指人类生产与生活活动释放二氧化碳，其中人为碳源包括能源、工业过程及产品的用途、农业林业和其他土地利用与废弃物。碳汇（Carbon sink）表示自然界界中碳的寄存体，主要表现为陆地与海洋等吸收并储存二氧化碳的生态系统，包括森林碳汇、海洋碳汇、耕地碳汇、草地碳汇、湿地碳汇等。传统的碳源和碳汇计算主要依赖于地面观测、野外调查、统计数据分析、大气和生态系统模型等方法。但这些方法都存在很大的局限性，比如地面观测的空间代表性不足，野外调查空间样本有限且耗费巨大等，目前，全球监测温室气体的地面观测站点不足300个，并且地区分布很不均匀，大多分布在发达国家和人口稠密地区。虽然观测站点数量仍在不断扩展中，但准确获取大气温室气体的碳源和碳汇分布信息仍存在较大的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，一方面，本发明提供了一种基于卫星遥感的碳监控模型构建方法，包括如下步骤：确定目标观测地；选取遥感卫星；获取遥感卫星对所述目标观测地的第一监测数据，所述第一监测数据包括由遥感卫星捕获到的所述目标观测地的温室气体浓度数据、第一能源加工数据、第一工业数据、第一交通运输数据、第一农业数据、第一土地利用数据、第一居民生活数据和第一碳汇数据；选取地面辅助设备；利用所述地面辅助设备获得所述目标观测地的第二监测数据，所述第二监测数据包括所述目标观测地的地基通量观测网络数据、地面温室气体监测数据、气象数据、第二能源加工数据、第二工业数据、第二交通运输数据、第二农业数据、第二土地利用数据、第二居民生活数据和第二碳汇数据；根据所述第一监测数据和所述第二监测数据构建碳监控模型，所述碳监控模型包括碳源网络和碳汇网络；基于所述碳监控模型，调控所述目标观测地的碳源的碳排放量和碳汇的碳吸收量，使得所述目标园区碳净排放量为零。本发明利用遥感卫星结合地面辅助设备，可针对性地获取目标观测地乃至全球范围的温室气体和陆地碳汇的分布，具有稳定、持续性强、精确度高、空间区域广的特点，不仅弥补了地面辅助设备的不足，且能精准定位碳源和碳汇相关参数，有助于目标观测区域的碳排放量达到峰值从而进一步实现净碳排放量为零，同时为碳交易宏观监测提供了量化依据，因此本发明具有实际的应用价值和经济价值。

可选地，所述遥感卫星包括中国风云三号G星、大气环境检测卫星2星、欧洲CO2M多星组网、美国GEOCARB静止轨道卫星、欧洲MERLIN和中国环境一号卫星中的一个或多个遥感卫星。本发明通过指定遥感卫星作为数据来源，保障了数据的准确性和全面性，为提高数据的时空分辨率提供了设备基础。

可选地，所述地面辅助设备包括通量观测网络、温室气体监测仪、气象监测仪、能源加工监测设备、工业数据监测设备、交通运输监测设备、农业数据监测设备、土地利用监测设备、居民生活数据监测设备和碳汇数据监测设备。本发明针对所需要的不同的数据选取了不同的监测设备进行获取，极大程度地消除了由于地理位置等条件差异引起的误差数据或者错误数据，提升了数据的可靠性。

可选地，所述根据所述第一监测数据和所述第二监测数据构建碳监控模型，包括如下步骤：根据所述第一监测数据和所述第二监测数据分别构建碳源网络和碳汇网络，所述碳源网络和碳汇网络分别满足如下公式：

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