一种城市碳代谢特征模拟监测系统、方法及可存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种城市碳代谢特征模拟监测系统、方法及可存储介质，属于城市规划技术领域，首先基于投入产出分析方法编制城市尺度的投入产出表；随后基于投入产出分析表构建碳代谢网络模拟模型；最后基于碳代谢网络模拟模型，利用生态网络分析方法构建生态网络流量分析指标和生态网络效用分析指标。本发明专利技术实现了对一般城市投入产出表的编制，还实现了结合投入产出分析方法和生态网络分析方法对城市碳代谢特征模拟和监测分析，丰富了城市碳代谢特征模拟理论，为城市碳减排行动和低碳发展管理奠定基础。奠定基础。奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种城市碳代谢特征模拟监测系统、方法及可存储介质


[0001]本专利技术涉及城市规划
，更具体的说是涉及一种城市碳代谢特征模拟监测系统、方法及可存储介质。

技术介绍

[0002]城市是具有全球影响力的开放性新陈代谢生态系统，也是能源消耗和温室气体排放的主要贡献者。IPCC第五次评估报告称，城市消耗化石能源所产生的二氧化碳排放量约占全球排放总量的四分之三。鉴于城市是开展碳减排行动和实施低碳发展战略的重要主体，制定减少城市碳排放的战略更是受到了广泛的关注。在此全球变暖的背景下，城市碳代谢是学者们为全面研究城市的可持续发展而引入城市碳核算和管理中的重要概念。
[0003]城市碳代谢定义为城市内部和周围环境之间发生的碳输入、转移、转化、储存和排放的整个过程。以整体方式整合所有相关过程，有助于跟踪城市系统不同组分之间的碳代谢流路径，揭示相互作用，分析产生的环境影响，最终更好地减少城市碳排放。现有的碳代谢大多停留在数据全面且较易获取投入产出表的直辖市及以上的尺度，缺乏针对一般城市的碳代谢模拟方法，这给一般城市尺度的碳代谢特征分析带来了挑战，难以有效评估城市可持续发展程度，不利于一般城市做出很好的城市规划。
[0004]因此，如何提供一种城市碳代谢特征模拟监测系统、方法及可存储介质是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种城市碳代谢特征模拟监测系统、方法及可存储介质，用以解决上述现有技术中存在的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一方面，本专利技术提供了一种城市碳代谢特征模拟监测系统，包括：
[0008]信息获取模块，用于获取城市投入产出信息；
[0009]数据处理终端，与所述信息获取模块连接，用于根据投入产出信息构建碳代谢网络模拟模型，根据碳代谢网络模拟模型得到城市碳代谢特征；
[0010]显示模块，与所述数据处理终端连接，用于根据城市碳代谢特征生成城市碳代谢特征监测报告并显示。
[0011]优选的，所述城市投入产出信息包括：各部门间的中间投入数据，以及部门的增加值。
[0012]优选的，所述数据处理终端包括：
[0013]构建单元，与所述信息获取模块连接，用于根据投入产出信息编制城市尺度的投入产出表，根据城市尺度的投入产出表构建碳代谢网络模拟模型；
[0014]分析单元，与所述构建单元连接，用于根据碳代谢网络模拟模型得到生态网络流量分析指标以及生态网络效用分析指标，根据所述生态网络流量分析指标以及所述生态网
络效用分析指标，得到城市碳代谢流量特征以及城市碳代谢关系特征；
[0015]输出单元，与所述分析单元以及所述显示模块连接，将所述城市碳代谢流量特征以及所述城市碳代谢关系特征输出至所述显示模块。
[0016]优选的，所述显示模块根据所述城市碳代谢流量特征以及所述城市碳代谢关系特征生成城市碳代谢特征监测报告并显示。
[0017]另一方面，本专利技术提供了一种城市碳代谢特征模拟监测方法，包括以下步骤：
[0018]S100：通过信息获取模块获取城市投入产出信息；
[0019]S200：通过数据处理终端根据投入产出信息构建碳代谢网络模拟模型，根据碳代谢网络模拟模型得到城市碳代谢特征；
[0020]S300：通过显示模块将根据城市碳代谢特征生成城市碳代谢特征监测报告并显示。
[0021]优选的，所述S200包括：
[0022]S210：通过构建单元根据投入产出信息编制城市尺度的投入产出表，根据城市尺度的投入产出表构建碳代谢网络模拟模型：
[0023]a
ij
＝x
ij
/X
j
[0024]A＝(a
ij
)
[0025]R
i
＝E
i
/X
i
[0026][0027]式中，aij表示直接消耗系数，x
ij
表示j部门的生产过程中，需要投入的i部门产品的价值量，X
j
表示第j部门的总投入，A表示为直接消耗系数矩阵，R
i
表示部门i的单位产值的碳流量，E
i
表示部门i的碳排放量，X
i
表示第i部门的总产出，B
ij
表示碳代谢网络模拟模型，(I
‑
A)
‑1表示列昂惕夫逆矩阵，Y
i
表示部门i的最终需求，diag表示取对角矩阵；
[0028]S210：通过分析单元根据碳代谢网络模拟模型得到生态网络流量分析指标以及生态网络效用分析指标，用于根据所述生态网络流量分析指标以及所述生态网络效用分析指标，得到城市碳代谢流量特征以及城市碳代谢关系特征：
[0029]d
ij
＝(f
ij
‑
f
ji
)/T
i
[0030][0031]D＝(d
ij
)
[0032][0033]式中，d
ij
表示为直接效用系数，f
ij
表示从部门j到部门i的流量，f
ji
表示从部门i到部门j的流量，T
i
表示系统的总流量，z
i
表示为从外部环境进入部门i的流量，D表示直接效用矩阵，U代表无量纲的总效用矩阵，n表示部门数量。
[0034]S220：通过输出单元将所述城市碳代谢流量特征以及所述城市碳代谢关系特征输出。
[0035]优选的，所述S300根据所述城市碳代谢流量特征以及所述城市碳代谢关系特征生成城市碳代谢特征监测报告并显示。
[0036]再一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求5
‑
7中任意一项所述的城市碳代谢特征模拟监测方法。
[0037]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种城市碳代谢特征模拟监测系统、方法及可存储介质，实现了对一般城市投入产出表的编制，还实现了结合投入产出分析方法和生态网络分析方法对城市碳代谢特征模拟和监测分析，丰富了城市碳代谢特征模拟理论，为城市碳减排行动和低碳发展管理奠定基础，进而为城市能源分配和碳减排规划提供科学依据。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0039]图1为本专利技术提供的城市碳代谢特征模拟监测系统结构示意图；
[0040]图2为本专利技术实施例2提供的东莞市碳代谢系统网络模型示意图；
[0041]图3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市碳代谢特征模拟监测系统，其特征在于，包括：信息获取模块，用于获取城市投入产出信息；数据处理终端，与所述信息获取模块连接，用于根据投入产出信息构建碳代谢网络模拟模型，根据碳代谢网络模拟模型得到城市碳代谢特征；显示模块，与所述数据处理终端连接，用于根据城市碳代谢特征生成城市碳代谢特征监测报告并显示。2.根据权利要求1所述的一种城市碳代谢特征模拟监测系统，其特征在于，所述城市投入产出信息包括：各部门间的中间投入数据，以及部门的增加值。3.根据权利要求1所述的一种城市碳代谢特征模拟监测系统，其特征在于，所述数据处理终端包括：构建单元，与所述信息获取模块连接，用于根据投入产出信息编制城市尺度的投入产出表，根据城市尺度的投入产出表构建碳代谢网络模拟模型；分析单元，与所述构建单元连接，用于根据碳代谢网络模拟模型得到生态网络流量分析指标以及生态网络效用分析指标，根据所述生态网络流量分析指标以及所述生态网络效用分析指标，得到城市碳代谢流量特征以及城市碳代谢关系特征；输出单元，与所述分析单元以及所述显示模块连接，将所述城市碳代谢流量特征以及所述城市碳代谢关系特征输出至所述显示模块。4.根据权利要求3所述的一种城市碳代谢特征模拟监测系统，其特征在于，所述显示模块根据所述城市碳代谢流量特征以及所述城市碳代谢关系特征生成城市碳代谢特征监测报告并显示。5.一种城市碳代谢特征模拟监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S100：通过信息获取模块获取城市投入产出信息；S200：通过数据处理终端根据投入产出信息构建碳代谢网络模拟模型，根据碳代谢网络模拟模型得到城市碳代谢特征；S300：通过显示模块将根据城市碳代谢特征生成城市碳代谢特征监测报告并显示。6.根据权利要求5所述的一种城市碳代谢特征模拟监测方法，其特征在于，所述S200包括：S210：通过构建单元根据投入产出信息编制城市尺度的投入产出表，根据城市尺度的投入产出表构建碳代谢网络模拟模型：a
ij
＝x
ij
/X
j
A＝(a
ij
)R
i
＝E
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志峰，陈琼红，苏美蓉，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：