[发明专利]一种考虑混合因素特征选择的城市碳排放核算方法及系统

说明书

本申请公开了一种考虑混合因素特征选择的城市碳排放核算方法及系统，主要涉及城市碳排放核算技术领域。包括：S1、选取若干城市特征因素，获取城市特征因素各自的预设区间历年数据；S2、通过扩展的STIRPAT方程，分析城市特征因素对城市碳排放的影响程度值，确定影响程度值大于预设影响阈值的城市特征因素为显著特征因素；S3、利用XGBoost计算显著特征因素的重要程度值，确定重要程度值大于预设重要阈值的显著特征因素为核算特征因素；S4、以碳排放量为因变量，以夜间灯光因素和核算特征因素为自变量，通过空间杜宾模型核算城市碳排放。本申请通过上述方法实现了综合因素核算碳排放。

技术领域

本申请涉及城市碳排放核算技术领域，尤其涉及一种考虑混合因素特征选择的城市碳排放核算方法及系统。

背景技术

节能减排工作迫在眉睫。城市作为温室气体的主要排放源，具备较大的节能减排潜力，在碳减排进程中发挥关键作用。准确有效的碳排放核算是掌握城市碳排放趋势，挖掘城市节能减排潜力的重要抓手，对于开展城市碳减排工作、制定碳达峰路径具有至关重要的作用。然而影响城市碳排放的因素众多且多因素相互耦合，给城市的碳排放核算带来巨大挑战。

针对以上问题，学者们从不同视角展开了碳排放核算的相关研究和讨论。娄伟等人通过计算化石能源消费排放二氧化碳总量、工业产品生产的二氧化碳绝对排放量、森林二氧化碳吸收量等核算城市碳排放；任峰等人主要对能源消费、工业生产、秸秆燃烧、牲畜肠道发酵和粪便管理、工业及生活废水排放、稻田甲烷排放等碳源，森林、果园、耕地、城市绿地等碳汇进行核算，采用碳源量和碳汇量之间的差额作为净碳排放量。

但是，仍没有碳排放总量的准确数据，大多数学者通常直接采用能源消耗量、能源碳排放预设系数估算、夜间灯光数据的方式对碳排放进行研究。因此，亟需一种考虑混合因素特征选择的城市碳排放核算方法及系统，以进行综合考虑所核算城市的专属特征因素。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种考虑混合因素特征选择的城市碳排放核算方法及系统，以解决上述技术问题。

第一方面，本申请提供了一种考虑混合因素特征选择的城市碳排放核算方法，方法包括：S1、选取若干城市特征因素，获取城市特征因素各自的预设区间历年数据；S2、通过扩展的STIRPAT方程，分析城市特征因素对城市碳排放的影响程度值，确定影响程度值大于预设影响阈值的城市特征因素为显著特征因素；S3、利用XGBoost计算显著特征因素的重要程度值，确定重要程度值大于预设重要阈值的显著特征因素为核算特征因素；S4、以碳排放量为因变量，以夜间灯光因素和核算特征因素为自变量，通过空间杜宾模型核算城市碳排放。

进一步地，若干城市特征因素至少包括：GDP、工业、交通、人口总量、能源结构、产业结构、科技水平、对外贸易、能源消费强度、土地。

进一步地，通过扩展的STIRPAT方程，分析城市特征因素对城市碳排放的影响程度值，具体包括：通过公式：，分析城市特征因素对城市碳排放的影响程度值；其中，E为城市碳排放量；a为预设常数量；B1、B2...Bk为城市特征因素；b1、b2...bk分别为城市特征因素的预设系数。

进一步地，利用XGBoost计算显著特征因素的重要程度值，确定重要程度值大于预设重要阈值的显著特征因素为核算特征因素，具体包括：步骤S31：将显著特征因素分为训练集和测试集，在整个训练数据集上进行模型训练；步骤S32：使用训练数据集计算特征重要性；步骤S33：获取更新校验阈值，重复进行特征选择并构成特征子集；步骤S34：在测试集上评估模型，直至得到核算特征因素的子集结束。