[发明专利]一种基于碳收支平衡分析的高原湖泊区域碳中和计算方法

权利要求书

1.一种基于碳收支平衡分析的高原湖泊区域碳中和计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、在高原湖泊区域中选取出与高原湖泊区域的生态系统呈现高相似度的局部高原湖泊区域作为高原湖泊样本区域，并在所述高原湖泊样本区域中提取出高原湖泊样本区域中静态固碳力的时序规律，再基于所述静态固碳力的时序规律构建出高原湖泊样本区域的静态固碳力时序预估模型；

在所述高原湖泊样本区域中提取出高原湖泊样本区域中静态排碳力的时序规律，再基于所述静态排碳力的时序规律构建出高原湖泊样本区域的静态排碳力时序预估模型；

步骤S2、利用样本估计法根据高原湖泊样本区域的静态固碳力时序预估模型预估出所述高原湖泊区域在未来时序处的静态固碳力，并基于未来时序处的静态固碳力计算得到所述高原湖泊区域在未来时序处的静态碳固定量；

利用样本估计法根据高原湖泊样本区域的静态排碳力时序预估模型预估出所述高原湖泊区域在未来时序处的静态排碳力，并基于未来时序处的静态排碳力计算得到所述高原湖泊区域在未来时序处的静态碳排放量；

步骤S3、为所述高原湖泊样本区域添加动态排碳力和动态固碳力的未知量，并根据动态排碳力和动态固碳力的未知量计算得到所述高原湖泊区域在未来时序处的动态碳排放量和动态碳固定量的未知量，再计算得到所述高原湖泊区域在未来时序处的总碳排放量和总碳固定量的未知量；

步骤S4、基于所述总碳固定量和总碳排放量的未知量差值得到所述高原湖泊区域在未来时序处的总碳余量的未知量，以保障未来时序处的总碳余量的未知量呈最小化来使得动态排碳力和动态固碳力由未知量变为已知量，再将动态排碳力和动态固碳力的已知量换算为高原湖泊区域的生态系统的排碳元素和固碳元素的规划添加量，以实现提前实时调整高原湖泊区域的生态系统的排碳元素和固碳元素的规划量来使得高原湖泊区域实时处于碳收支平衡的碳中和状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于碳收支平衡分析的高原湖泊区域碳中和计算方法，其特征在于：所述在高原湖泊区域中选取出与高原湖泊区域的生态系统呈现高相似度的局部高原湖泊区域作为高原湖泊样本区域，包括：

设定高原湖泊样本区域的遥感图像框架，通过所述高原湖泊区域的遥感图像和高原湖泊样本区域的遥感图像框架的尺寸比值作为高原湖泊区域的遥感图像的压缩比例；

将所述高原湖泊区域的遥感图像按压缩比例进行压缩得到高原湖泊区域的遥感压缩图像；

将所述高原湖泊区域的遥感图像进行位移式切割得到一组表征高原湖泊局部区域的遥感局部图像，并依次计算一组遥感局部图像与所述遥感压缩图像的图像特征相似度，选取具有最高图像特征相似度的遥感局部图像对应的高原湖泊局部区域作为所述高原湖泊样本区域；

优选的，将所述高原湖泊区域的遥感图像进行位移式切割得到一组表征高原湖泊局部区域的遥感局部图像，包括：

将所述高原湖泊区域的遥感图像的中心点作为切割原点，并将根据所述高原湖泊样本区域的遥感图像框架中心点作为切割动点，设定出切割动点的位移步进值；

提取出所述高原湖泊区域的遥感图像的横向极限值和纵向极限值，将横向极限值、纵向极限值分别移至与切割原点横向共线连接、纵向共线连接得到横向移动基线、纵向移动基线；

将横向移动基线从切割原点向纵向移动基线两端处按位移步进值进行纵向平移得到一组横向移动线，将所述纵向移动基线从切割原点向横向移动基线两端处按位移步进值进行横向平移得到一组纵向移动线，将所述横向移动线和纵向移动线的所有交点均作为所述切割动点的可选点，并依次将切割动点移动至每个所述可选点处以使得所述遥感图像框架随切割动点移动将所述高原湖泊区域的遥感图像切割为一组遥感局部图像；

优选的，遥感局部图像与所述遥感压缩图像的图像特征相似度计算方法包括：

将所述遥感局部图像和遥感压缩图像均转换为图向量形式，将转换为图向量形式的所述遥感局部图像和遥感压缩图像分别输入CNN卷积神经网络进行特征提取得到遥感局部图像的图像特征序列和遥感压缩图像的图像特征序列；

利用欧式距离度量遥感局部图像的图像特征序列和遥感压缩图像的图像特征序列的图像特征相似度，以实现对所述高原湖泊区域的生态系统与遥感局部图像对应的局部高原湖泊区域的生态系统间的相似度的衡量，所述图像特征相似度的计算公式为：

式中，p表征为图像特征相似度，A_i、B_i分别表征为第i个遥感局部图像的图像特征序列和遥感压缩图像的图像特征序列，i为计量常数，无实质含义。