申请/专利权人：西北农林科技大学

申请日：2021-07-16

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN113408826B

主分类号：G06Q10/04

分类号：G06Q10/04;G06Q30/0202;G06Q50/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2021.10.08#实质审查的生效;2021.09.17#公开

摘要：一种基于生命周期的作物生产水足迹测算方法及系统，测算方法包括：数据获取；计算能源产品消费水足迹；测算作物生产过程中投入的化工业产品及其上游产品生产水足迹；测算作物生产过程中投入的化工业产品及其上游产品省际间贸易量；测算化工业产品消费水足迹；根据作物生产过程中投入的能源产品、化工业产品和农产品不同类型生产资料的水足迹和消耗量数据，测算作物生产的间接水足迹及其构成；根据作物生产间接水足迹和直接水足迹，测算作物生产水足迹及其构成；测算作物加工产品的水足迹并确定水足迹构成。本发明还提供了一种实现上述测算方法的系统。本发明提高了测算区域作物及其加工产品生产水足迹的测算精度。

主权项：1.一种基于生命周期的作物生产水足迹测算方法，其特征在于，包括以下步骤：-数据获取，包括：获取作物生产中与能源产品相关的生产资料的生产和消费数据；获取作物生产中与化工业产品相关的生产资料的生产和消费数据；获取测算区域作物生产中与农产品相关的生产资料的水足迹数据；获取测算区域作物田间生产过程中的直接水分消耗数据；获取测算区域作物加工产品的生产数据；-根据与能源产品相关的生产资料的生产和消费数据，计算能源产品消费水足迹；所述计算能源产品消费水足迹的计算表达式如下： 上式中：SWF[E]cons,i为i省能源产品的消费水足迹，单位m3t；SWF[E]i,prod、SWF[E]j和分别为i省、出口省份j和国外能源产品的生产水足迹，单位m3t；Prod[E]i、I[E]j,pe和I[E]ce分别为i省能源产品的产量、省际净进口量和国际净进口量，单位t；lij和分别指省际运距和国际运距，单位km；fw为省际运输时单位产品运输1km消耗的水量，单位m3km；SWF[E′]j为省际运输中出口省份j的燃料生产水足迹，燃料为柴油或者电力，单位m3t或m3kWh；f为单位产品省际运输1km消耗的能源量，柴油单位tt·km或电力单位kWht·km；指国际运输的燃料生产水足迹，采用柴油进行计算，单位m3t；为国际运输中单位产品运输1km消耗的燃料量，单位tt·km；-测算作物生产过程中投入的化工业产品及其上游产品生产水足迹；所述测算作物生产过程中投入的化工业产品及其上游产品生产水足迹的计算表达式如下： 上式中：SWF[I]为化工业产品生产水足迹，单位m3t；DWF[I]和IWF[I]分别为化工业产品生产直接水足迹和间接水足迹，单位m3t；SWFcons,i[P]为化工业产品生产过程中第i类生产资料投入产品的消费水足迹，单位m3t；Ai[P]为化工业产品生产过程中第i类生产资料投入产品的消耗量，单位tt；根据水资源的来源不同，化工业产品水足迹分为蓝水足迹和灰水足迹，蓝水足迹为地表水和地下水消耗量，灰水足迹为稀释水污染所需淡水量；灰水足迹的表达式如下： 上式中：SWF[I]grey为化工业产品灰水足迹，单位m3t；L为化工业产品生产过程中的废水排放量，单位m3t；Vp为化工业产品生产过程中的污染物排放量，单位mgL；Cmax为污染物的排放标准，单位mgL；Cnat为受纳水体的自然本底浓度，单位mgL；-测算作物生产过程中投入的化工业产品及其上游产品省际间贸易量；所述测算作物生产过程中投入的化工业产品及其上游产品省际间贸易量的计算表达式如下： 上式中：Tij是i省运输到j省的某一产品贸易量，单位t；cij是单位产品从i省运输到j省的距离，单位km；f代表运输总距离，单位km；Si是i省产品可流出量，单位t；Dj是j省的产品需流入量，单位t；-根据作物生产过程中投入的化工业产品生产水足迹、省际和国际贸易流通数据，测算化工业产品消费水足迹；所述测算化工业产品消费水足迹的计算表达式如下： 上式中：SWF[I]cons,i为i省化工业产品的消费水足迹，单位m3t；SWF[I]i,prod、SWF[I]j和分别为i省、出口省份j和国外化工业产品的生产水足迹，单位m3t；Prod[I]i、I[I]pe和I[I]ce分别为i省化工业产品的产量、省际净进口量和国际净进口量，单位t；SWF[E]cons,j为省际运输中出口省份j的燃料消费水足迹，燃料为柴油，单位m3t；指国际运输的燃料生产水足迹，采用柴油进行计算，单位m3t；-根据作物生产过程中投入的能源产品、化工业产品和农产品不同类型生产资料的水足迹和消耗量数据，测算作物生产的间接水足迹及其构成；所述测算作物生产的间接水足迹及其构成的计算表达式如下：IWF[C]＝IWF[C]b+IWF[C]gn+IWF[C]grey IWF[C]gn＝SWF[A]gn×A[A] 在上述表达式中：IWF[C]为作物生产过程中的间接水足迹，单位m3t；IWF[C]b、IWF[C]gn和IWF[C]grey分别为作物生产间接蓝水足迹、间接绿水足迹和间接灰水足迹，单位m3t；SWFcons,b,i[E]和SWFcons,grey,i[E]分别为作物田间生产中投入的第i类能源产品的消费蓝水足迹和灰水足迹，单位m3t；Ai[E]为第i类能源产品的消耗量，单位tt；SWFcons,b,i[I]和SWFcons,grey,i[I]分别为作物田间生产中投入的第i类化工业产品的消费蓝水足迹和灰水足迹，单位m3t；Ai[I]为第i类化工业产品的消耗量，单位tt；SWF[A]b、SWF[A]gn和SWF[A]grey分别为作物田间生产中投入的种子的蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹，单位m3t；A[A]为作物田间生产中投入的种子的消耗量，tt；-根据作物生产间接水足迹和直接水足迹，测算作物生产水足迹及其构成；所述测算作物生产水足迹及其构成的计算表达式如下：SWF[C]＝SWF[C]b+SWF[C]grey+SWF[C]gnSWF[C]b＝DWF[C]b+IWF[C]bSWF[C]gn＝DWF[C]gn+IWF[C]gnSWF[C]grey＝DWF[C]grey+IWF[C]grey在上述表达式中：SWF[C]为作物生产水足迹，单位m3t；SWF[C]b、SWF[C]gn和SWF[C]grey分别为作物生产蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹，单位m3t；DWF[C]b、DWF[C]gn和DWF[C]grey分别为作物生产直接蓝水足迹、直接绿水足迹和直接灰水足迹，单位m3t；-测算作物加工产品的水足迹并确定水足迹构成；所述测算作物加工产品的水足迹并确定水足迹构成的计算表达式如下：SWF[C]′＝SWF[C]′b+SWF[C]′gn+SWF[C]′grey 在上述表达式中：SWF[C]′为作物加工产品生产水足迹，单位m3t；SWF[C]′b、SWF[C]′gn和SWF[C]′grey分别为作物加工产品生产蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹，单位m3t；SWF[E]cons,b、SWF[E]cons,gn和SWF[E]cons,grey分别为作物加工产品生产过程中投入的能源产品的消费蓝水足迹、消费绿水足迹和消费灰水足迹，单位m3t；A[E]为能源产品的消耗量，单位tt；PWR为作物加工产品生产过程中的直接蓝水消耗量，单位m3t；fv为作物加工产品的价值比例，fp为作物加工产品的产品比例。

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