中国LULUCF碳核算与决策支持系统设计与开发[1]

第12卷第6期2010年12月

地球信息科学学报

J OURNAL OF GEO INFORM AT I ON SC I ENCE

V ol 12,No 6

D ec ,2010

收稿日期:2009-05-06;修回日期:2010-09-09.

基金项目:中国科学院西部行动计划项目(KZCX2-XB2-06-03);国家科技支撑项目(2006B A C08B00)。

作者简介:赵志平(1984-),男,江西南昌人,博士研究生,研究方向生态资源与生态信息。Em ai:l zhao zp @lre i s ac cn *通讯作者:邵全琴(1962-),女,江苏武进人,研究员,博士生导师。主要研究方向为G IS 应用与宏观生态信息。

E m a i:l shaoqq @lre is ac cn

中国LULUCF 碳核算与决策支持系统设计与开发

赵志平

1,2

,邵全琴

1*

,王军邦1,卢鹤立

1,2

,陈卓奇

1,2

(1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;2.中国科学院研究生院,北京100039)

摘要:为了服务于我国气候公约谈判和陆地生态系统碳循环管理,对我国已建立的观测、数据、模型和方法进行有效集成,实现对全国陆地生态系统碳平衡、LU LUCF 活动碳汇效应,以及各种履约对策综合影响的动态评估,基于IPCC 理念和方法,以.NET 和A rcG IS 为平台,设计开发了中国LU LU CF 碳核算与决策支持系统。本文首先介绍了系统原型设计和基本结构,然后,详细叙述中国LU LU CF 碳核算与决策支持系统的11个主要模块的算法及功能实现,系统数据集成和管理方式,系统决策实现和对比分析。该系统采用C #语言进行开发,采用五层次结构模式,运用关系型数据库存储空间数据,实现了空间数据和属性数据一体化的无缝管理。该系统功能齐备并且具有扩展性,可以接受不同的核定方案,进行多途径、多方案、多情景的比对,能为我国第二次全国温室气体清单编制和LU LU CF 活动碳汇效应计量提供可靠、高效的方法,为国家参与气候公约谈判和履约提供所需要的基础数据和科学依据。关键词:二次开发;A rc Eng i ne ;.N ET;决策支持系统;LU LUCF

1 引言

随着社会的发展,人类越来越多地向大气中排放二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体。科学家们的研究结果显示,全球变暖已经是不争的事实,如何遏制或减缓全球变暖已经成为全球性的科学研究热点。世界气象组织(WMO )和联合国环境规划署(UNEP)于1988年建立政府间气候变化专门委员会(Intergover nm ental Panel on C li m ate Change ,I PCC )。I PCC 的作用是在全面、客观、公开和透明的基础上,评估与理解人为引起的气候变化、这种变化的潜在影响,以及适应和减缓方案的科学基础和有关的科技和社会经济信息,并通过 国家温室气体清单 方法的工作为 联合国气候变化框架公约 (UNFCCC)提供支持。

为了使人类免受气候变暖的威胁,1997年12月,在日本京都召开的 联合国气候变化框架公约 缔约方第三次会议通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的 京都议定书 (2005年正式生效执行)。因此,建立服务于气候公约谈判和履约对策的决策支持系统,为我国气候公约谈

判和陆地生态系统碳循环管理提供科技支撑成为当务之急。决策支持系统能帮助决策者提高决策水平和质量的计算机应用系统

[1-4]

。中国LULUCF

(土地利用、土地利用变化及林业)碳核算与决策支持系统,正是在这种需求下设计开发的。该系统解决了国际上其他碳核算系统参数本地化问题,能计算碳汇现状和未来不同时段的碳汇潜力,得出我国第二承诺期、第三承诺期等许多情景下可利用的碳汇数量,为第二次国家温室气体清单编制和L U LUCF 活动碳汇效应计量提供可靠、高效的方法,为国家参与气候公约谈判和履约提供所需的基础数据和科学依据。

最新的 I PCC 2006国家温室气体清单指南 ,将土地利用划分为6大类:林地、农田、草地、湿地、居民地和其他土地

[5-6]

。以此为基础来考虑土地

利用变化导致的生态系统碳库变化。人为管理如造林、再造林和毁林、森林管理、植被恢复、农田管理和草场管理都会改变生态系统碳库,也在I PCC 提供的碳变化计算方法考虑范围之内。此外,I PCC LULUCF 碳核算提供了由简单到复杂3个层次的计量方法,各缔约方可根据本国的活动水平和排放/

清除因子或参数的可获得性,选择适合的方法。本系统计算流程中的方法、数据、参数选择等,考虑到我国实际国情,尽可能采用国内科学家的数据和研究成果,以减小碳清单核定的不确定性。

本系统采用ESRI公司的A rc G I S软件为二次开发平台,利用A rc Eng ine设计开发中国LULUCF 碳核算与决策支持系统,集成开发环境为V isua l S t u https://www.360docs.net/doc/d82231322.html,2005,开发语言采用C#[7-8]。

2 系统总体设计

2.1 系统结构设计

结构化系统设计的基本方法是以系统的逻辑功能设计和数据流为基础,根据数据流程图和数据字典,借助一套标准的图表、工具,通过自上而下和自下而上的反复,逐层把系统划分为多个大小适当、功能明确,具有一定独立性,并容易实现的模块,从而把复杂的系统设计转变为多个简单的模块设计[9]。

建立一个基于I PCC理念和方法的中国L U LUCF碳核算与决策支持系统,旨在为国家气候公约谈判提供决策支持,实现数据的获取导入、处理加工,以及管理分析,计算结果将以专业报表和专题地图的方式表达。系统设计时主要遵循实用性原则和标准化、规范化原则,即系统设计力求简单、实用,能够解决实际问题,并且要求数据采集规范化、信息形式标准化,从而使信息横向、纵向一致,达到数据共享的目的。系统空间数据库结构、空间数据的图层划分、属性数据格式的设计,以及数据项代码的设计,都遵循国家及部颁标准。鉴此,我们把该决策支持系统总体逻辑结构分为五个层次:基础数据库,数据库维护,碳汇计算,分析决策和结果表现(图1)。

基础数据库主要用来存储收集和整理得到的数据,包括土地利用数据集、土壤类型数据集、模型和参数数据集等,这些数据主要用于计算碳库和碳汇。数据库维护是指对收集整理的数据进行导入、导出和编辑等。如果专家对碳库和碳汇计算的源数据有兴趣或疑问,可以直接导出数据或者对数据进行编辑。碳汇计算层包括碳汇现状和碳汇潜力计算。碳汇现状计算主要是选定基年和报告年,然后确定活动类型和计算方法,系统就能计算选定区域的碳汇现状。碳汇潜力计算的主

要依据是国家

图1 系统五层次体系结构

F ig.1 Syste m fra m e w ork

规划,包括农业、林业和草地等未来发展规划;然后确定计算方法就可以计算未来碳汇潜力。本系统的分析决策层主要包括分析设置和碳汇使用限制,最后的结果表现将以专题地图或专业报表的形式。

2 2 系统模块设计

系统模块功能的设计直接影响系统的使用。中国LUL UCF碳核算与决策支持系统,基于I PCC 指南推荐的L ULUCF碳核算方法,根据系统实际应用需求,设计3个主要流程流程11个主要功能模块:基础数据、参数设定、通用工具、帮助、森林碳汇、农田碳汇、草地碳汇、未来情景、清单、产品管理、科学背景数据。系统功能模块结构如图2所示。

系统的主要功能模块描述如下:

(1)基础数据

数据库管理:管理用于存储用户自己数据的Geodatabase数据库。可以做新建、修改(数据库名)、删除数据库的操作。

数据管理:选择建立的数据库对其进行导入、导出、删除和浏览数据。每个数据项包括数据显示名称、数据库(存储数据库I D)、数据表名称(在数据库中的名称)、数据路径(lyr文件路径,可选项)。

空间数据浏览在主窗体中直接加载该图层,并应用对应的lyr文件样式。属性数据浏览打开一个新的GR I D窗体显示此数据,并且对数据可以进行

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图2 系统主要功能模块结构图

F i g.2 T he fra m e w ork o f syste m f uncti ons

查询、排序操作。

(2)参数设定

参数管理:根据不同计算方法统一管理参数,并根据不同目标设计参数方案,供系统计算调用,和分析参考。

参数方案管理:按方法导入、编辑、导出参数;可以进行参数组合设计方案。

(3)森林碳汇

IPCC统计数据计算:根据社会经济调查统计资料计算仍为林地的林地,及其他转为林地的林地碳清单。

IPCC空间数据计算:调查资料结合空间化资料计算仍为林地的林地,及其他转为林地的林地碳清单。

林业活动:专门针对LULUCF提出的造林、再造林、毁林、植被重建,计算碳清单。

(4)农田碳汇

IPCC统计数据计算:根据社会经济调查统计资料计算仍为农业用地的农业用地,及其他转为农业用地的农业用地碳清单。

IPCC空间数据计算:调查资料结合空间化资料计算仍为农业用地的农业用地,及其他转为农业用地的农业用地碳清单。

(5)草地碳汇

I PCC统计数据计算:根据社会经济调查统计资料计算仍为草地的草地,及其他转为草地的草地碳清单。

I PCC空间数据计算:调查资料结合空间化资料计算仍为草地的草地,及其他转为草地的草地碳清单。

(6)未来情景

林地未来情景:根据国家/地区林业规划估算未来碳汇潜力。

农田未来情景:根据农田管理措施估算未来碳汇潜力。

草地未来情景:根据草地管理措施估算未来碳汇潜力。

(7)清单

在保存中间结果及最终清单时,同时保存该数据生成时定义的参数方案,用户可加载保存的清单查看其计算结果空间数据、I PCC清单以及对应的参数。

(8)产品管理

产品列表:按林、农、草,分不同碳库管理系统生成的中间和结果数据,并可以导入、导出、浏览、查询。

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6期赵志平等:中国LU LU CF碳核算与决策支持系统设计与开发

产品对比:新建产品对比窗口,可任选2-3个同一类型的结果数据进行对比,给出2-3种方案清单数据的综合对比统计图。

(9)科学背景数据

模型数据管理:加载系统预先录入的数据,并应用对应的l y r文件显示文件信息、并可浏览、制图。

(10)通用工具

地图浏览工具:包括放大、缩小、全图、浏览工具等。

地图渲染工具:包括分类渲染、拉伸渲染、模板渲染工具等。

地图统计工具:该类工具主要功能是按行政区、气候分区、生态类型统计给定栅格数据,可选择均值、标准偏差、最大、最小值等,以栅格数据、图或表形式给出统计结果。

(11)帮助

系统操作用户手册、系统计算原理、相关术语,联系与技术支持信息,版本信息等。

上述11个模块组成系统计算流程的3个流程,用户通过这3个流程就能完成碳库和碳汇的计算分析,实现决策支持系统的功能。

2.3 系统功能和算法的实现

2.3.1 I PCC碳汇计算基本方法

本系统是根据I PCC理念进行中国陆地生态系统的碳汇计算,其核心是:(1)I PCC考虑的是土地利用与覆被变化引起的碳汇变化,不考虑植被自然过程固定碳的作用;(2)I PCC强调人类活动或管理对碳汇的影响,特别关注造林、再造林活动固定碳的作用。(3)I PCC的碳汇变化是相对于基准年的状况而言,基准年若确定为1990年,报告年则为1990年之后到目前的某个年份(如2000年),也有可能是未来某个年份,即未来情景预测,如2010年。

IPCC的碳汇变化是计算报告年和基年之间的碳汇变化率,I PCC建议了两种方法:总-净方式和净-净方式。总-净方式是分别求出报告年和基年的碳库,二者相减得到碳库变化,然后除以年份得到碳汇变化率;净-净方式则是直接得到每年的碳汇变化量。本系统主要以总-净方式为主,并增加较为成熟的净-净方式。总-净方式中:各土地覆被类型的碳库=对应类型 标准碳密度!对应类型的面积;土地覆盖类型主要考虑森林、农田、草地和湿地,各类型细分到二级生态类型(见表1)。对应类型 标准碳密度由生态学方法确定,如BEF 方法等;对应土地覆被类型的面积则由中国科学院的土地利用和变化空间数据(栅格1km)得到(四期LUCC空间数据:1990、1995、2000,2005);从I PCC 碳汇清单设计发展角度,目前设计的发展方向是考虑空间属性,因此,本系统以空间数据为主,表格数据作为属性表参与计算。系统输出数据主要包括基年和报告年森林活生物量碳库、森林死有机质碳库、森林土壤碳库、农田土壤碳库、草地活生物量碳库、草地土壤碳库。

表1 系统中土地覆被类型

Tab.1 Land cover typ es i n the s ystem

土地利用/覆被类型土地利用/覆被类型

一级类型二级类型一级类型二级类型林地寒温带、温带落叶针叶林草地温性草原温带常绿针叶林高寒草原

亚热带、热带常绿针叶林温性草甸

温带针阔混交林高寒草甸

温带落叶阔叶林草丛

亚热带、热带落叶阔叶林温性荒漠

亚热带、热带常绿阔叶林高寒荒漠

其他林地湿地

农田旱地居民地

水田其他土地

2.3.2 主要参数获取

系统中用到的参数数据主要包括,参考BEF参数、碳密度和管理因子参数等。BEF参数指BEF方法中用到的a、b参数。参考碳密度是某一生态类型的标准碳密度,管理因子参数指的是因管理方式不同所导致的土壤碳库增加或减少率。I PCC指南中给出了全球尺度的BEF方法参数、参考碳密度和管理因子参数,这些参数的精度对于计算中国的LULUCF清单是远远不够的,系统中集成了中国各生态类型的参数数据。由于森林清查资料并没有提供森林生物量信息,因此,由森林清查资料来推算生物量,必须建立生物量和蓄积量之间的换算关系,涉及到不分龄级的BEF参数和分龄级的BEF 参数。

搜集近30多年来在森林枯枝落叶、森林土壤、农田土壤、草地活生物量、草地土壤、湿地活生物量

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和湿地土壤等方面的文献200余篇,根据不同的测定方法,整理出在森林枯枝落叶二级生态类型参考

碳密度4套、森林土壤二级生态类型参考碳密度数据7套、农田土壤二级生态类型参考碳密度3套、草地活生物量二级生态类型参考碳密度5套、草地土壤二级生态类型参考碳密度4套、湿地活生物量参考碳密度2套和湿地土壤参考碳密度数据2套,全部集成在系统中。

根据中国农田实际管理情况,把农田管理情景(措施)细化为以下5种:常规耕作施化肥;常规耕作施有机肥;常规耕作化肥有机肥配施;常规耕作配合秸秆还田;免耕配合施常量化肥。筛选出160余篇有用文献,整理出各个情景下的管理因子。

根据I PCC 指南和中国草地情况,制定了飞播、种草、灭鼠和围栏等4种草地管理措施,得到各情景下的管理因子。

土壤有机碳转类因子是指因土地覆盖变化所引起的土壤有机碳的变化率,这些土地覆盖变化包括:造林、毁林、植被重建、退耕还草、草地开垦和湿地开垦等。2.3.3 计算流程和算法的实现

IPCC 碳汇计量由4个一级模块构成(图3):森林生态系统碳汇1,农田生态系统碳汇2,草地生态系统碳汇3,湿地生态系统碳汇4。本文以森林生态系统碳汇计算为例,其他生态系统碳汇计算方法

基本类似。

图3 IPCC 碳汇计量系统中的模块组成

F ig .3 Functi on compositi on i n the carbon si nk

calculati on syste m usi ng IPCC m ethod

森林生态系统碳汇计量由如下子模块组成(图4):总-净方式1.1,净-净方式1.2。本文主要对总-净方式进行详细阐述。

如图5,森林生态系统的总-净方式包含以下模块:?年份和LUCC 数据选择,包括:基年、报告年,L UCC 数据生成;#基年植被碳库计算,包括:基年植被林-林碳库,基年植被农-林碳库,

基年植

图4 森林生态系统碳汇计量系统组成F i g .4 M ethod of ca rbon si nk calcu lati on for

forest ecosy stem

被草-林碳库,基年植被湿地-林碳库,基年植被居民地-林碳库,基年植被其他土地-林碳库;?

报告年植被碳库计算,包括:报告年植被林-林碳库,报告年植被农-林碳库,报告年植被草-林碳库,报告年植被湿地-林碳库,报告年植被居民地-林碳库,报告年植被其他土地-林碳库;%基年土壤碳库计算,包括:基年土壤林-林碳库,基年土壤农-林碳库,基年土壤草-林碳库,基年土壤湿地-林碳库,基年土壤居民地-林碳库,基年土壤其他土地-林碳库;&报告年土壤碳库计算,包括:报告年土壤林-林碳库,报告年土壤农-林碳库,报告年土壤草-林碳库,报告年土壤湿地-林碳库,报告年土壤居民地-林碳库,报告年土壤其他土地-林碳库;?碳库变化计算,碳库变化=(报告年植被碳库-基年植被碳库)+(报告年土壤碳库-基年土壤碳库),包括:林-林碳库变化,农-林碳库变化,草-林碳库变化,湿地-林碳库变化,居民地-林碳库变化,其他土地-林碳库变化;(IPCC 清单汇总:I PCC 清单=(林-林碳库变化+农-林碳库变化+草-林碳库变化+湿地-林碳库变化+居民地-林碳库变化+其他土地-林碳库变化)/(报告年-基年)。

森林生态系统基年和报告年的碳库计算方法相同,主要包括植被碳库和土壤碳库。森林基年植被碳库计算由六个模块构成,基年植被林-林碳

库,基年植被农-林碳库,基年植被草-林碳库,基年植被湿地-林碳库,基年植被居民地-林碳库,基年植被其他土地-林碳库。本文以基年林-林植被碳库计算为例,详细阐述碳库计算流程,其他碳库计算过程与之类似。

基年植被林-林碳库计算使用BEF 方法[10-13]

(图6)。首先计算,5种林地二级类型中每一种林

地类型的生物量B ,如公式(1)

B =(a +b !V)!(1+R )!CF

(1)

式中,a 和b 为每一种林地类型的BEF 参数,V 是

7476期赵志平等:中国LU LU CF 碳核算与决策支持系统设计与开发

图5 森林生态系统总-净方式模块图

F i g.5 F uncti on co m pos i tion o f forest ecosyste m usi ng To ta l-NET m ethod

每一种林地类型的蓄积量,R为每一种林地类型的根茎比例,CF为干物质碳比例。

根据森林生态类型归类表,计算每一种森林生态类型的生物量之和与面积之和;然后,计算5种森林生态类型的碳密度D,如公式(2)

D=)B/)A(2)式中B为某种森林生态系统的生物量,A为某种森林生态系统的面积。对于林-林LUCC空间栅格数据的每一个像元,根据栅格数据的属性(5类森林生态类型中的一类),作公式(3)运算:

FFB=D!FFLUCC(3)式中,FFB是植被林-林碳库,D为碳密度, FFLUCC为林-林LUCC空间栅格数据。

计算得到基年植被林-林碳库后,类似的我们可以计算基年植被森林生态系统碳库,再加上基年土壤森林生态系统碳库就可得到基年森林生态系统总碳库,进一步可以计算基年各生态系统碳库总和。报告年各生态系统碳库总和与基年各生态系

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图6 BEF方法计算基年林-林植被碳库的数据流

F ig.6 V eg etati on carbon storage calculati on of forest forest using BEF me t hod for the base yea r

统碳库总和的差值就是生态系统碳库变化,碳库变化除以年份,得到碳汇变化率。

2.4 数据组织与管理

对数据进行有机组织,建立一个高效、稳定、安全的数据库是系统高效运行的保证[14]。中国L U LUCF碳核算与决策支持系统的数据库收集了碳库和碳汇计算过程中涉及到的数据,利用地理信息系统的空间数据库引擎(Spati a l Database Eng i n e, SDE)对数据进行统一的管理和操作[15]。

表2 系统数据项目录

T ab.2 Category of system data

基础数据模型数据统计数据

产品数据

生态系统过程模型模拟数据用于LUL UCF碳汇计算的数据

地貌及行政植被及土壤

气候

土地利用

...

CEVSA

AV I M2

CASA

GEOLUE

GEOPRO

GLOPEM

TE M

林业用地面积

土地利用面积

草原建设面积

农业耕种面积

...

净生态系统生产力(NEP)

平均值和斜率

土壤呼吸(HR)平均值和斜率

植被碳(VGC)平均值和斜率

土壤碳(SOC)平均值和斜率

L UCC类型及面积

土壤碳密度

植被碳密度

林业规划数据

文献参数集

...

如表2,本系统数据来源丰富,数据形式多样,在地理数据库管理的支持下,我们把现有数据分为四类:基础数据,模型数据,统计数据,产品数据。基础数据指的是基础地理环境数据,包括土壤类型、植被类型、多年平均温度和降水数据。统计数据包括林业用地面积、土地利用面积、草原建设面积等统计资料。模型数据主要是收集了TE M、AV I M2等模型模拟的结果数据。产品数据主要是指碳汇、碳库等系统产品数据集,主要以空间数据和属性表数据的形式显示。

值得注意的是系统中集成的各种过程模型的基本假设、模型参数、变量等都有较大区别,其模拟结果并不完全具有可比性,如很多的模型结果没有考虑人类活动和各种扰动、没有完整的碳氮耦合过程、没有或极少考虑了土地利用变化的影响等,集成的碳核算结果并不具有完全的可比性。

3 系统开发实现与应用

根据上文描述的中国LUL UCF碳核算与决策支持系统的结构、模块功能、算法实现和数据管理方式,我们对本系统组件进行开发。由于需要修

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6期赵志平等:中国LU LU CF碳核算与决策支持系统设计与开发

改、编辑、处理和分析大量复杂的空间数据,为了提高运行效率,利用比较成熟的C /S 结构来实现。

使用系统碳汇计算功能得到基于I PCC 理念的生态系统碳库和碳汇及其空间分布后,能以专题地图和专业报表的形式提供给决策者作为决策分析的依据。通过对所建立的观测、数据、模型和方法进行有效集成,碳汇计算过程中决策者可以选择方法途径和计量参数方案;未来碳汇计算根据国家规划可以选择不同的情景;同时系统数据库集成的过程模型模拟的生态系统碳库和碳汇数据也可以以

同样的表现方式提供给决策者作为对比分析的依据。因此,本系统能够实现对碳核算与决策的多途径、多方案、多情景的对比分析。

中国LULUCF 碳核算与决策支持系统,参照IPCC 国家温室气体清单核定与LULUCF 估算的方法框架,将提供给我国直接参加LULUCF 谈判的科研与管理专家使用,成为高效的决策支持工具。系统运行界面如图7、图8所示。另外,本系统也可直接衔接国家碳汇谈判支持系统,为该系统提供基础

数据和科学的计算结果。

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地球信息科学学报 2010年

系统初步计算结果显示,1990-2000年中国土地利用变化和林业温室气体清单为吸收425371.41千吨二氧化碳/年。其中:(1)森林和其他木质生物碳贮量总变化表现为吸收464816.39千吨二氧化碳/年。活生物量变化表现为吸收334670.15千吨二氧化碳/年,死有机质变化表现为吸收130146.24千吨二氧化碳/年。(2)森林转化引起的碳贮量变化表现为排放39444.98千吨二氧化碳/年。其中,森林到草地的碳储量变化表现为排放13498.62千吨二氧化碳/年;森林到农田的碳储量变化表现为排放25946.36千吨二氧化碳/年。

模拟结果略高于 中华人民共和国气候变化初始国家信息通报中的数值[16]。?消息通报+中给出的数值为:1994年清单为净吸收407479千吨二氧化碳/年,其中,森林和其他木质生物碳贮量总变化表现为吸收431192千吨二氧化碳/年,森林转化引起的碳贮量变化表现为排放23713千吨二氧化碳/年。

4 结语

中国LULUCF碳核算与决策支持系统,可为我国气候公约谈判和陆地生态系统碳循环管理提供决策支持。系统界面简洁明了,菜单易读性强,帮助文档详细,操作简便易行,且具有分析比较功能。

中国LULUCF碳核算与决策支持系统完全基于I PCC理念和方法开发,系统的结构简洁并且合理,具有五层次结构设计;系统模块功能比较完善,支撑着系统的完整结构;系统计算过程复杂,辅助数据和结果产品较多,涉及数据量较大,数据的组织管理设计方面有待进一步优化。

受现有研究和技术水平的限制,该系统计算碳汇和碳库时可供选择的参数较少,参数选取比较单一。随着我国生态系统碳源汇和碳库科学研究的深入,其资料和成果会越来越丰富,可供参考和采用的参数会越来越多。今后重点应放在搜集多套计算参数,加入本系统中,给出多种计算结果以供比较分析。

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752地球信息科学学报 2010年

D esign and D evel op m ent of the Carbon Accounti ng and D ecisi on

Support Syste m of LULUCF i n Chi na

Z HAO Zh i p i n g1,2,SHAO Quanq i n1,WANG Junbang1,LU H e li1,2,C H E N Zhuoqi1,2

(1.Instit u te of Geograph ic S ciences and N atural R esources Research,CAS,Beijing100101,China;

2.Graduate Universit y of Chinese A cade my of Sciences,B eij i ng100049,China)

Abst ract:A l o ng w ith society deve l o pm en,t m o re and m ore greenhouse gases,such as carbon diox ide,m ethane, and n itrous ox ide,w ere released to at m osphere by hum an ity.Sc ientific researches sho w ed that the fact o f g l o ba l w ar m i n g w as incontr overti b le,and ho w to conta i n or slo w do wn g l o ba lw ar m i n g beca m e a globa lhot spot of scientif ic research.I n order to m eet de m ands on evaluati o n o f car bon source/si n k i n ventories,UNFCCC i n v ited the Inter governm ental Pane l on C li m ate Change to deve l o p Good Practice Guidance f o r Land Use,Land-U se Change and Forestry.Based on https://www.360docs.net/doc/d82231322.html, and Arc GIS technology,the Car bon A ccounti n g and D ec ision Support Syste m of L U LUCF i n China w as deve l o ped to m eet the requ ire m ents ofN ationalN egotiation under the c li m atic conventi o n and m anage m ent of carbon cycle i n terrestrial ecosyste m.The syste m w as deve l o ped co m p letely based on the I PCC i d ea and m ethod,and it cou ld efficientl y i n tegrated ex isted obser vati o n records,da ta,mode ls and m ethods for dyna m ic assess m ents of Ch i n ese terrestr i a l ecosyste m carbon balance,carbon sink effects of LULUCF and i m ple m entation po li c ies.I n th i s article,w e first i n troduced the design and fra m e work of t h e syste m.Then w e m ade a detailed de scri p ti o n o f the syste m f u nctions and the m anage m ents of database.Follo w ed,w e descri b ed the process of syste m deve l o pm ent and the operati n g procedures sho w ed i n the i n terface of the syste m w ith C#as the deve l o pm ent lan guage.F i n ally w e summ arized the i n novative characteristics of the syste m.The Car bon A ccounti n g and Decision Syste m of LUL UCF i n Ch i n a has co m plete f u nctions and strong expandability,and it cou l d acceptm any types of sche m es for co mparison.C onsidering t h e act u al national cond iti o n,the syste m adopted nati v e sc i e n tific achieve m ents as possible i n m ethod,data and para m eter to reduce the uncertainty of carbon list checking and ratif y ing.It w ou l d supply reliable and e fficient m ethod for secondary national green house gas list co m p ilati o n,and scientific basis for Nati o na lNegotiati o n under the cli m atic convention and t h e i m p le m entation o f the convention.

K ey w ords:secondary deve lopm en;t A rcEng i n e;.NET;decision suppo rt syste m;LULUCF