En regiones ricas en recursos de carbón como la Región Autónoma Uigur de Xinjiang, la Región Autónoma Hui de Ningxia y la Región Autónoma de Mongolia Interior, se distribuyen cientos de áreas de incendios de carbón. Los incendios de carbón emiten grandes cantidades de gases de efecto invernadero de forma no organizada, lo que dificulta la detección y cuantificación. Sin embargo, la contribución del metano de los incendios de carbón a las emisiones globales de gases de efecto invernadero no puede pasarse por alto. Dadas las limitaciones de la resolución de los satélites, este estudio emplea la percepción remota terrestre para detectar el metano derivado de los incendios de carbón. Utilizando imágenes de hiperespectro panorámicas de alta resolución recopiladas en junio de 2023 en el área de incendios de carbón en Fukang, Xinjiang, y combinando las características ópticas sensibles al corto infrarrojo del metano y métodos de descomposición de píxeles mixtos de hiperespectro, se propone un conjunto de algoritmos para la detección de la fuga de metano de los incendios de carbón de alta temperatura con diferentes características topográficas. Los resultados muestran que: (1) en comparación con el índice de inversión de metano existente CH4I (CH₄ Index), los algoritmos de mejora de imagen por mínimos cuadrados modificados MLSIE (Modified Least Squares Image Enhancement), el índice de desmezcla espectral derivado basado en la relación RCH4I (Ratio-based Derivative Spectral Unmixing for CH₄ Index) y el índice de relación de metano desombreado DSRCH4I (Deshadowed Spectral Ratio CH₄ Index) tienen un mejor rendimiento en la detección de metano derivado de los incendios de carbón; (2) Los algoritmos 2DSRCH4I3, MLSIE (2.3 μm) y RCH4I1 tienen un buen rendimiento en la detección de áreas de incendios de carbón con topografía compleja, entre ellos, 2DSRCH4I y el algoritmo MLSIE (2.3 μm) también son adecuados para áreas de incendios de carbón en montañas relativamente simples, mientras que el algoritmo RCH4I1 es más adecuado para áreas de incendios de carbón activos con grandes fugas (quema intensa); (3) El algoritmo MLSIE (2.3 μm) es más universal, el algoritmo 2DSRCH4I3 suprime efectivamente las falsas sombras / falsos positivos y tiene el mejor rendimiento de detección; (4) Se descubre que el flujo de metano en el área de incendios de carbón detectado por el algoritmo propuesto existe en dos formas: coexistiendo con las llamas de la combustión y escapando en forma de difusión libre. Este estudio puede proporcionar un nuevo método para detectar el metano derivado de los incendios de carbón utilizando un espectrómetro de imagen de corto infrarrojo terrestre y también proporciona un nuevo enfoque para la identificación temprana y la alerta temprana de la combustión espontánea de carbón desde el ángulo de la fuga de metano.

Incendio de carbón; Metano; Hiperespectro; Infrarrojo cercano; Emisión no organizada; Detección de flujo; Supresión de sombras; Gases de efecto invernadero; Cambio climático