Surveillance dynamique et analyse par télédétection infrarouge thermique des zones typiques de feux de charbon du Xinjiang de 1998 à 2023

LU Junhui ,  

DENG Jun ,  

CHEN Xue ,  

SONG Zeyang ,  

WANG Caiping ,  

LI Pengfei ,  

CAO Fei ,  

HU Liuru ,  

XI Shuang ,  

摘要

Les feux de charbon, en tant que catastrophe environnementale mondiale, se caractérisent par une longue durée et une grande difficulté de contrôle, constituant une menace majeure pour l'écosystème, la santé biologique et la sécurité énergétique. L'évolution des feux de charbon est un processus spatio-temporel continu, et la température de surface terrestre (LST) est un indicateur clé reflétant la règle d'évolution. Avec l'accumulation constante de données de télédétection multisources, les méthodes de séries temporelles deviennent progressivement un outil important pour détecter les feux de charbon. La localisation des feux par les anomalies thermiques de surface est d'une signification pratique importante pour les projets d'extinction dans les champs houillers. Les données de température de surface sont des séries temporelles complexes et aléatoires, ce qui représente un défi pour la surveillance à long terme des feux de charbon. Cette étude prend comme objet la zone de feux du champ houiller de Sandao Ba au Xinjiang, et construit une méthode de surveillance des feux de charbon basée sur la décomposition temporelle STL (procédure de décomposition saisonnière-tendance basée sur Loess). Basée sur les images satellites Landsat et la plateforme cloud Google Earth Engine (GEE), une série temporelle longue de température de surface de la zone d'étude couvrant la période 1998-2023 a été construite. La décomposition temporelle STL de la série de température de surface a été réalisée pour analyser les tendances spatio-temporelles, et les composantes de tendance ainsi que l'algorithme RANSAC (Random Sample Consensus) ont été utilisés pour déterminer les zones de feux de charbon et leur cycle d'évolution. Les résultats montrent que la décomposition STL peut séparer efficacement les influences saisonnières et les fluctuations aléatoires dans les séries temporelles longues de la température de surface, et que la composante tendance décomposée reflète plus précisément l'évolution à long terme de la température de surface. En 2016, parmi 20 points d'incendie mesurés sur le terrain, 16 se situaient dans des zones à forte valeur moyenne et d'étendue de la composante tendance ; l'analyse du processus d'évolution des feux de charbon entre 1998 et 2023 par l'algorithme RANSAC concorde globalement avec les enquêtes sur le terrain, validant ainsi l'efficacité et la fiabilité de la méthode STL dans la surveillance des feux de charbon. La méthode développée améliore la précision de la surveillance, renforce l'adaptabilité aux changements spatio-temporels complexes, les caractéristiques spatio-temporelles identifiées de la combustion des feux concordant globalement avec les enquêtes sur le terrain. Une analyse de longue durée et à grande échelle de la température de surface a été réalisée, clarifiant les caractéristiques spatio-temporelles de l'évolution des feux de charbon dans la zone d'étude, fournissant une référence pour la surveillance et la gestion futures des feux de charbon.

关键词

Identification des feux de charbon;décomposition STL;Landsat;série temporelle LST;télédétection infrarouge thermique

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