신장 위구르 자치구, 닝샤 후이 자치구, 내몽골 자치구 등 석탄 자원이 풍부한 지역에는 수백 개의 석탄 화재 지역이 분포되어 있습니다. 석탄 화재는 대량의 온실 가스를 비조직적으로 방출하여 감지 및 측정이 어렵게 만듭니다. 그러나 석탄 화재의 메탄 기여도를 무시할 수 없습니다. 위성 해상도의 제약으로, 본 연구에서는 지상 원격 감지 방법을 사용하여 석탄 화재로부터의 메탄을 감지합니다. 신장 프강에서 2023 년 6 월에 수집 된 고해상도 파노라마 하이퍼 스펙트럴 이미지와 메탄의 짧은 파장적 적광학 민감 특성 및 하이퍼 스펙트럼 픽셀 혼합 분해 방법을 결합하여, 다양한 지형 특성을 가진 고온 석탄 화재로부터의 메탄 누출을 감지하기 위한 알고리즘 세트를 제안합니다. 결과는 다음과 같습니다: (1) 기존의 메탄 반전 지수 CH4I (CH₄ Index)에 비해, 수정된 최소 제곱 영상 개선 알고리즘 MLSIE (Modified Least Squares Image Enhancement), 비율 유도 스펙트럼 혼합 알고리즘 RCH4I (Ratio-based Derivative Spectral Unmixing for CH₄ Index) 및 그림자가 제거 된 스펙트럼 비율 메탄 지수 DSRCH4I (Deshadowed Spectral Ratio CH₄ Index)으로 석탄 화재로부터의 메탄 감지 효과가 더 우수합니다. (2) 2DSRCH4I3, MLSIE (2.3 μm) 및 RCH4I1 알고리즘은 복잡한 지형의 석탄 화재 지역을 잘 감지하며, 이 중에 2DSRCH4I 및 MLSIE (2.3 μm) 알고리즘은 상대적으로 단순한 산악 석탄 화재 지역에 적합하며 RCH4I1 알고리즘은 큰 누출 (심한 연소)을 갖는 활발한 석탄 화재 지역에 적합합니다. (3) MLSIE (2.3 μm) 알고리즘은 보다 범용적이며, 2DSRCH4I3 알고리즘은 거짓 그림자 / 거짓 양성을 효과적으로 억제하고 가장 우수한 감지 효과를 보입니다. (4) 제안된 알고리즘에 의해 감지된 석탄 화재 지역의 메탄 흐름은 연소 불 목숨과 함께 존재하고 자유 확산 형태로 누출 됨을 발견했습니다. 본 연구는 지상 단파 적외선 이미징 분광계를 사용한 석탄 화재의 메탄 감지에 대한 새로운 방법을 제시할 뿐만 아니라 메탄 누출 관점에서 석탄 자연 발화의 초기 식별과 경보에 대한 새로운 접근을 제공할 수 있습니다.

석탄 화재; 메탄; 하이퍼 스펙트럼; 짧은 파장 적극; 비 조직적 방출; 흐름 검출; 그림자 억제; 온실가스; 기후 변화