Detailed estimates of carbon dioxide (CO2) emissions at fine spatial scales are useful to both modelers and decision makers who are faced with the problem of global warming and climate change. Globally, transport related emissions of carbon dioxide are growing. This letter presents a new method based on the volume-preserving principle in the areal interpolation literature to disaggregate transportation-related CO2 emission estimates from the county-level scale to a 1 km2 grid scale. The proposed volume-preserving interpolation (VPI) method, together with the distance-decay principle, were used to derive emission weights for each grid based on its proximity to highways, roads, railroads, waterways, and airports. The total CO2 emission value summed from the grids within a county is made to be equal to the original county-level estimate, thus enforcing the volume-preserving property. The method was applied to downscale the transportation-related CO2 emission values by county (i.e. parish) for the state of Louisiana into 1 km2 grids. The results reveal a more realistic spatial pattern of CO2 emission from transportation, which can be used to identify the emission 'hot spots'. Of the four highest transportation-related CO2 emission hotspots in Louisiana, high-emission grids literally covered the entire East Baton Rouge Parish and Orleans Parish, whereas CO2 emission in Jefferson Parish (New Orleans suburb) and Caddo Parish (city of Shreveport) were more unevenly distributed. We argue that the new method is sound in principle, flexible in practice, and the resultant estimates are more accurate than previous gridding approaches.

中文翻译：

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一种估算精细空间尺度交通运输二氧化碳排放的新方法

在精细空间尺度上对二氧化碳 (CO2) 排放的详细估计对于面临全球变暖和气候变化问题的建模者和决策者都很有用。在全球范围内，与交通相关的二氧化碳排放量正在增加。这封信提出了一种基于区域插值文献中的体积保持原则的新方法，用于将与交通相关的 CO2 排放估计值从县级尺度分解为 1 平方公里的网格尺度。建议的体积保持插值 (VPI) 方法与距离衰减原理一起用于根据每个网格与高速公路、公路、铁路、水路和机场的接近程度推导出每个网格的排放权重。从一个县内的网格中得出的总 CO2 排放值等于原始县级估计值，从而强制执行体积保留属性。该方法用于将路易斯安那州的县（即教区）与交通相关的 CO2 排放值缩减为 1 平方公里的网格。结果揭示了交通运输二氧化碳排放的更真实的空间格局，可用于识别排放“热点”。在路易斯安那州与交通相关的四个最高二氧化碳排放热点中，高排放网格实际上覆盖了整个东巴吞鲁日教区和奥尔良教区，而杰斐逊教区（新奥尔良郊区）和卡多教区（什里夫波特市）的二氧化碳排放量更多分布不均。我们认为新方法在原则上是合理的，在实践中灵活，并且由此产生的估计比以前的网格方法更准确。该方法用于将路易斯安那州的县（即教区）与交通相关的 CO2 排放值缩减为 1 平方公里的网格。结果揭示了交通运输二氧化碳排放的更真实的空间格局，可用于识别排放“热点”。在路易斯安那州与交通相关的四个最高二氧化碳排放热点中，高排放网格实际上覆盖了整个东巴吞鲁日教区和奥尔良教区，而杰斐逊教区（新奥尔良郊区）和卡多教区（什里夫波特市）的二氧化碳排放量更多分布不均。我们认为新方法在原则上是合理的，在实践中灵活，并且由此产生的估计比以前的网格方法更准确。该方法用于将路易斯安那州的县（即教区）与交通相关的 CO2 排放值缩减为 1 平方公里的网格。结果揭示了交通运输二氧化碳排放的更真实的空间格局，可用于识别排放“热点”。在路易斯安那州与交通相关的四个最高二氧化碳排放热点中，高排放网格实际上覆盖了整个东巴吞鲁日教区和奥尔良教区，而杰斐逊教区（新奥尔良郊区）和卡多教区（什里夫波特市）的二氧化碳排放量更多分布不均。我们认为新方法原则上是合理的，在实践中灵活，并且由此产生的估计比以前的网格方法更准确。教区）将路易斯安那州划分为 1 平方公里的网格。结果揭示了交通运输二氧化碳排放的更真实的空间格局，可用于识别排放“热点”。在路易斯安那州与交通相关的四个最高二氧化碳排放热点中，高排放网格实际上覆盖了整个东巴吞鲁日教区和奥尔良教区，而杰斐逊教区（新奥尔良郊区）和卡多教区（什里夫波特市）的二氧化碳排放量更多分布不均。我们认为新方法在原则上是合理的，在实践中灵活，并且由此产生的估计比以前的网格方法更准确。教区）将路易斯安那州划分为 1 平方公里的网格。结果揭示了交通运输二氧化碳排放的更真实的空间格局，可用于识别排放“热点”。在路易斯安那州与交通相关的四个最高二氧化碳排放热点中，高排放网格实际上覆盖了整个东巴吞鲁日教区和奥尔良教区，而杰斐逊教区（新奥尔良郊区）和卡多教区（什里夫波特市）的二氧化碳排放量更多分布不均。我们认为新方法在原则上是合理的，在实践中灵活，并且由此产生的估计比以前的网格方法更准确。在路易斯安那州与交通相关的四个最高二氧化碳排放热点中，高排放网格实际上覆盖了整个东巴吞鲁日教区和奥尔良教区，而杰斐逊教区（新奥尔良郊区）和卡多教区（什里夫波特市）的二氧化碳排放量更多分布不均。我们认为新方法在原则上是合理的，在实践中灵活，并且由此产生的估计比以前的网格方法更准确。在路易斯安那州与交通相关的四个最高二氧化碳排放热点中，高排放网格实际上覆盖了整个东巴吞鲁日教区和奥尔良教区，而杰斐逊教区（新奥尔良郊区）和卡多教区（什里夫波特市）的二氧化碳排放量更多分布不均。我们认为新方法在原则上是合理的，在实践中灵活，并且由此产生的估计比以前的网格方法更准确。