(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 202210599262.9 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 交通运输部规划研究院 地址 100029 北京市朝阳区曙光西里甲6号 2号楼 (72)发明人 张永林　李悦　郑超蕙　刘孟雄　 张利国　刘洁　李明君　徐洪磊　 程金香　 (74)专利代理 机构 北京思海天达知识产权代理 有限公司 1 1203 专利代理师 王兆波 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/26(2012.01) G06F 17/18(2006.01)G06F 16/29(2019.01) (54)发明名称 一种基于AIS数据的高精度空气质量模 型船 舶排放清单处 理方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于AIS数据的高精度空 气质量模型船舶排放清单处理方法， 建立船舶排 放清单的化学物种分配因子数据库； 基于AIS数 据应用动力法计算不同船舶在不同经纬度的分 钟级大气污染物排放量； 根据模拟区域和时段， 确定空气质量模 型的投影、 网格分辨率等空间信 息及开始结束日期等时间信息； 按上述信息生成 逐小时网格船舶大气污染物排放量数据； 将生成 的逐小时网格船舶大气污染物排放量数据， 转换 为空气质量模型可读取的netcdf格式的船舶排 放清单数据。 本发明直接从船舶大气污染物排放 过程出发， 直接生成小时级别的排放清单， 大大 减少了输入空气质量模型的船舶排放清单的不 确定性。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114792057 A 2022.07.26 CN 114792057 A 1.一种基于AIS数据的高精度空气质量模型船舶排放清单处理方法， 其特征在于： 包括 以下步骤： 步骤1)建立船舶不同航行状态、 燃油类型、 动力设备的空气质量模型船舶排放清单的 化学物种分配因子数据库； 步骤2)基于AIS数据， 应用动力法计算不同船舶在不同经纬度的分钟级大气污染物排 放量； 步骤3)根据模拟区域和时段， 确定空气质量模型的投影、 网格分辨率空间信息及开始 结束日期等时间信息； 步骤4)根据步骤3)中确定的空间信息和时间信息， 综合步骤1)的船舶排放清单的化学 物种分配因子数据库以及步骤2)的分钟级 大气污染物排放量数据进 行空间、 时间以及物种 三个维度的处 理， 生成逐小时网格船舶大气污染物排 放量数据； 步骤5)将步骤4)生成的逐小时网格船舶大气污染物排放量数据， 进一步转换为空气质 量模型可读取的netcdf格式的船舶排 放清单数据。 2.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的高精度空气质量模型船舶排放清单处理 方法， 其特征在于： 通过实际监测或文献调研的方法， 建立针对船舶不同航行状态、 燃油类 型、 动力设备的空气质量模型船舶排放清单的化学物种分配因子数据库； 数据库中包括 VOCs的物种分配因子， 化学机制包括CB05， CB6， SAPPRC99， SAPPRC07， RACM2； 气溶胶物种分 配因子包括AERO5， AERO6 。 3.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的高精度空气质量模型船舶排放清单处理 方法， 其特征在于： 根据 AIS数据中的航行状态、 燃油类型、 动力设备类型信息， 对逐条A IS数 据进行化学物种以及气溶胶物种的排放因子匹配， 并将模型物种分配因子追加到逐条AIS 数据中； 根据逐条AIS数据计算的船舶大气污染物排放量与对应的分配因子计算模型物种 排放量。 4.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的高精度空气质量模型船舶排放清单处理 方法， 其特征在于： 对AIS数据以时间属性进行数据切割， 生成逐小时空气质量模型物种排 放数据文件。 5.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的高精度空气质量模型船舶排放清单处理 方法， 其特征在于： 确定AIS数据 投影方法， 投影坐标根据空气质量模型的输入气象数据确 定； 通过确定投影方式， 将AIS数据的经纬度坐标进行投影， 为下一 步网格分配做准备。 6.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的高精度空气质量模型船舶排放清单处理 方法， 其特征在于： 根据投影方式对小时排放数据进 行空间网格化； 空气质量模 型属于欧拉 类的数值模型， 通过求解给定时间段经过每个单元格边界的传输量和每个单元格内的化学 转化量来计算每个网格单元格内的质量平衡； AIS数据计算的逐条船舶大气污染物排放数 据需要进行网格化的统计计算， 即将AIS计算的船舶大气污染物排放量数据进行逐个网格 内的加和统计。 7.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的高精度空气质量模型船舶排放清单处理 方法， 其特 征在于： C MAQ模型的网格划分根据投影中心点所在划分网格的位置分为两种： 第一种： C MAQ、 CAMx等空气质量模型的网格投影坐标中心点在划分的网格的交点上； 第二种： C MAQ、 CAMx等空气质量模型的网格投影坐标中心点在划分的网格的中心点；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114792057 A 2生成CMAQ模型所需的IOAPI格式的netcdf数据格式空文件； 将逐小时的网格化的模型 物种排放数据输入netcdf数据格式空文件， 生成的排 放清单， 完成C MAQ模型清单制作。 8.根据权利要求7所述的一种基于AIS数据的高精度空气质量模型船舶排放清单处理 方法， 其特 征在于： C MAQ模型的网格投影坐标中心点在划分的网格的交点上： NX,NY表示网格ID， NCOL表示CMAQ网格的列数， NROW表示CMAQ网格的行数， X0,X1分别表 示中心与投影 点的X方向坐 标， Y0,Y1分别表示中心与投影 点的Y方向坐标， DX,DY表示X与Y方 向的网格距。 9.根据权利要求7所述的一种基于AIS数据的高精度空气质量模型船舶排放清单处理 方法， 其特 征在于： C MAQ模型的网格投影坐标中心点在划分的网格的中心点： NX,NY表示网格ID， NCOL表示CMAQ网格的列数， NROW表示CMAQ网格的行数， X0,X1分别表 示中心与投影 点的X方向坐 标， Y0,Y1分别表示中心与投影 点的Y方向坐标， DX,DY表示X与Y方 向的网格距。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114792057 A 3