(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210909827.9 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 天津市生态 环境科学研究院 （天津 市环境规划院、 天津市低碳发展研 究中心） 地址 300191 天津市南 开区复康路17号 申请人 天津环科环境 规划科技发展 有限公 司 (72)发明人 江文渊　张征云　陈启华　赵翌晨　 闫佩　张彦敏　罗彦鹤　罗航　 郭健　 (74)专利代理 机构 成都方圆聿联专利代理事务 所(普通合伙) 51241 专利代理师 张敏(51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/774(2022.01) (54)发明名称 水土资源碳排放量核算方法、 装置、 设备及 存储介质 (57)摘要 本发明公开了一种水土资源碳排放量核算 方法、 装置、 设备及存储介质。 所述核算方法包 括： 通过核算水资源开发利用中不同环节的碳排 放量的总和， 获得水资源开发利用中的碳排放总 量； 通过核算土地资源开发利用中不同碳源用地 的碳排放量的总和与不同碳汇用地的碳汇量的 总和之差， 获得土地资源开发利用中的碳排放总 量； 由水资源开发利用中的碳排放总量与土地资 源开发利用中的碳排放总量之和获得水土资源 开发利用中的碳排放总量。 本发 明可基于多源数 据， 在考虑了水土资源的耦合作用的情况下， 获 得对水土资源开发利用中的碳排放量的准确核 算。 权利要求书4页 说明书13页 附图2页 CN 115204729 A 2022.10.18 CN 115204729 A 1.水土资源开发利用中的碳 排放量核算方法， 其特 征在于， 其包括： S1对水资源开发利用中不同环节的碳排放量进行核算， 通过不同环节的碳排放量的总 和， 获得水资源开发利用中的碳 排放总量； S2对土地资源开发利用中不同碳源用地的碳排放量和不同碳汇用地的碳汇量进行核 算， 通过不同碳源用地的碳排放量的总和与不同碳汇用地的碳汇量的总和之差， 获得土地 资源开发利用中的碳 排放总量； S3对水土资源开发利用中的碳 排放量进行总核算， 所述总核算模型如下： Cnet＝CW+CL    (22) 其中， Cnet为水土资源开发利用中的碳排放总量， Cw表示水资源开发利用中的碳排放总 量， CL表示所述土地资源开发利用中的碳 排放总量； 其中， 所述水资源开发利用中不同环节包括取水、 制水、 输水、 水处理环节和用水环节， 所述用水环节包括第一～第三产业用水环节和居民生活用水环节； 所述碳源用地包括耕 地、 除耕地外的其他农用地、 居民点及工矿用地、 交通用地； 所述碳汇用地包括耕地、 林地、 园地、 草地、 水域及水利设施用地、 和未利用地。 2.根据权利要求1所述的碳 排放量核算方法， 其特 征在于， 所述S1包括： S11通过以下计算模型对水资源开发利用中取水、 制水、 输水和水处理环节进行碳排放 量核算： 其中， Wh为所述取水、 制水、 输水、 水处理环节的能源消费产生的CO2排放量； α ＝44/12， 为将碳转换为CO2的转换系数； Ei为第i种化石能源的终端消费量， NCVi为第i种化石能源的 低位发热值， δi为第i种化石能源的含碳量， ORi为第i种化石能源的燃烧氧化率； EHj为取水、 制水、 输水、 水处理中单位电力或热力终端消费量， βj为电力或热力 CO2排放系数， 其中j＝1 表示热力， j＝2 表示电力； S12通过以下计算模型对水资源开发利用中用水环 节进行碳 排放量核算： 第一产业用水环 节碳排放量计算模型： Wa＝α Gih    (2) 其中， Wa为灌溉用水的CO2排放量， Gi为灌溉面积； h为单位灌溉 面积碳排放系数； 第二产业和第三产业用水环 节碳排放量计算模型： We＝Wg+Wc＝Egβ热+Ecβ热    (9) Ws＝Esβ热    (10) 其中， We、 Wg、 Wc、 Ws分别为第二产业、 工业、 建筑业及第三产业的用水环节的CO2排放量， 其中， Eg、 Ec、 Es分别为工业、 建筑业、 第三产业的热力终端消费量， β热为热力CO2排放系数； 居民生活用水环 节碳排放量计算模型： 其中， Wb为居民生活用水的CO2排放量， β热为热力CO2排放系数， ρ 为水的密度， Q饮为人均权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115204729 A 2饮用水量， P为被核区域人口数量， T为年平均气温， Er为居民生活热力 终端消费量， Q洗为人 均洗浴用水量， Ti'为各季节平均气温， i ＝1,2,3,4， 分别表示春、 夏、 秋、 冬四季； S13通过以下的计算模型对水资源开发利用中的碳 排放总量Cw进行核算： CW＝Wh+Wa+We+Ws+Wb    (11‑2)。 3.根据权利要求2所述的碳排放量核算方法， 其特征在于， 其中， 所述取水、 制水、 输水、 水处理环节中的化石能源的终端消费量及所述电力、 热力终端消费量通过被核区域内的自 来水厂、 海水淡化水厂、 输水泵站、 加压泵站、 污水 处理厂的能耗 实时监控数据和/或月度统 计的能源消费调查数据获得； 和/或， 所述灌溉面积通过遥感影像反演和/或土壤墒情站点 实测数据获得； 和/或， 所述工业、 建筑业及第三产业的热力终端消费量通过被核算区域内 各用能企事业单位的能耗实时监控数据和/或月度 统计的能源消费调查数据得到； 和/或， 所述被核区域人口数据通过区域年度人口动态更新数据调查得到； 和/或， 所述居民生活热 力终端消费量通过供热部门的实时监测数据获得， 和/或， 所述平均气温通过气象监测站 点 日常监测数据获得； 和/或， 所述人均饮用水量、 人均洗浴用水量根据被核区域内的居民生 活习惯取值。 4.根据权利要求3所述的碳 排放量核算方法， 其特 征在于， 所述灌溉 面积的获得包括： S121基于所得遥感影像数据， 通过以下计算模型获得被核区域内不同时期各像元的改 进的土壤垂直干旱指数： 其中， MPDI为所述改进的土壤垂直干旱指数， PDI为土壤垂直干旱指数， R、 NIR分别表示 遥感影像数据中像元 红光与近红光的光谱反射率， m表 示土壤线斜率， fvc表 示植被覆盖度， NDVI为归一化植被指数， NDVImax、 NDVImin分别表示被核区域内NDVI的最大值与最小值； S122基于所述改进的土壤垂直干旱指数， 通过以下计算模型获得被核区域影像的各像 元的土壤含水量， 得到不同的土壤含水量像元： SMC＝ λMPDIη+eε    (7) 其中， SMC为所述土壤含水量， λ、 η分别为回归拟合参数， e为指数函数， eε表示随机误差； 所述回归拟合通过将遥感影像数据中无降雨时段的MPDI与土壤墒情站点实测的土壤含水 量数据建立回归 模型得到； S123通过土壤含水量阈值判断不同的土壤含水量像元 是否为灌溉像元， 如下： 当SMCi,start‑SMCi,t＞T时， 则像元i 为灌溉像元； 其中， T表示土壤含水量 阈值， SMCi,t为土壤含水量像元i在t时刻的土壤含水量， 由两者 可以确定土壤含水量明显增加的时刻的含水量SMCi,start， 对应得到的土壤含水量明显增加 的像元为灌溉像元；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115204729 A 3