طريقة كشف هروب الميثان من مصادر حرائق الفحم باستخدام صور عريضة من الأفق للطيف العالي التابعة للأرض

LIU Yanqiu ,  

QIN Kai ,  

CAO Fei ,  

ZHONG Xiaoxing ,  

TIAN Weixue ,  

COHEN Jason Blake ,  

BAO Xingdong ,  

摘要

الصين توزع مناطق الفحم الغنية مثل شينجيانغ الذاتي الحكم للويغور ونينغشيا الذاتي الحكم للهوى ومنطقة منغوليا الداخلية المئات من مناطق الفحم التي تنتشر فيها الحرائق. تنبعث من الفحم الذي يحترق الكثير من الغازات الدفيئة وتواجه أعمال الكشف والتقدير غير المنظمة صعوبات. ومع ذلك، فإن مساهمة الفحم والميثان في انبعاثات الغازات الدفيئة العالمية لا يمكن تجاهلها. نظرًا للقيود التي تفرضها دقة الأقمار الصناعية، قامت هذه الدراسة باستخدام الاستشعار عن بعد على الأرض للكشف عن الميثان من مصادر حرائق الفحم، باستخدام صور عريضة من الأفق للطيف العالي التي تم جمعها في منطقة حرائق الفحم في فوكان بشينجيانغ في يونيو 2023، وباستخدام الخصائص البصرية الحساسة للميثان في الأشعة تحت الحمراء القصيرة وتقنية فك النموذج الطيفي المختلط، تم تقديم مجموعة من خوارزميات الكشف المناسبة للهروب الميثاني من حرائق الفحم الساخنة ذات التضاريس المختلفة وتمت مقارنتها وتقييم نتائجها. تظهر النتائج: (1) أن خوارزميات التحسس البصري المحسنة بوسائل الرسم البياني للتحسن الأدنى للمربعات الصغرى، والخوارزمية لفك تداخل الطيف العديدي الأساسي RCH4I ، ومؤشر تناسب نسبة الميثان المتغيرة DSRCH4I تظهر أداءً أفضل في الكشف عن الهروب الميثاني من مصادر حرائق الفحم. (2) لوكالة حماية البيئة الأمريكية وخوارزمية MLSIE (2.3 μm) وخوارزمية RCH4I1 تظهر أفضل أداء في كشف مناطق الفحم الحار الذات التضاريس المعقدة ، ومن بينها خوارزميات 2DSRCH4I وMLSIE (2.3 μm) تنطبق أيضًا على مناطق الفحم الجبلية النسبيًا الواحدة ، في حين تفضل الخوارزمية RCH4I1 مناطق الفحم النشطة بكميات كبيرة في التسرب (احتراق حاد نشط). (3) خوارزمية MLSIE (2.3 μm) لديها قدرة عالية على التكيف الجيد ، وخوارزمية 2DSRCH4I3 تقمع بشكل فعال الظلال الكاذبة / النتائج الإيجابية الزائفة ، وتظهر أفضل أداء في الكشف. (4) يوجد تحليل من هذه الأبحاث لتحليل مصادر الاختناق البيضاء في مناطق الفحم الفعالة كانظمة تكون متطابقة دائمًا مع اللهب المحترق أو كتدفق تنضح بحرية. يمكن لهذه الدراسة توفير طريقة جديدة لاستخدام الأجهزة الطيفية للتصوير بأشعة تحت الحمراء القصيرة على الأرض للكشف عن الهروب الميثاني من حرائق الفحم وكذلك تقديم النهج الجديد للتعرف المبكر والتنبؤ بمصادر الاحتراق الذاتي للفحم من زاوية الهروب الميثاني.

关键词

حرائق الفحم;الميثان;الطيف العالي;الأشعة تحت الحمراء القصيرة;الانبعاثات غير المنظمة;كشف التدفق;قمع الظلال;الغازات الدفيئة;تغير المناخ

阅读全文