基于无人机热红外遥感的新疆宝安煤矿火区探测

煤火燃烧会释放大量的热,造成地表热异常,无人机热红外遥感技术为精准探测煤火范围提供了一种有效的技术手段.为了实现基于无人机热红外遥感技术的煤田火区精细化监测,使用无人机热红外遥感的方法对新疆宝安煤矿火区进行探测,并根据自适应梯度阈值法和人工阈值法,对两次连续飞行的无人机热红外影像进行温度阈值分割与煤火信息提取,对无人机...     

乌鲁木齐东侧煤火多源遥感融合探测

目前新疆有8大煤火区,且火区增长速度快、隐蔽火区日益增多,因此需要更加快速地探测新疆煤火区的范围。以InSAR与热红外技术为基础,首先采用PS时序方法和普适性单通道算法获得研究区的沉降和温度信息,接着通过设定合理的阈值获取温度异常区域并提取相邻时间的反演结果进行验证,最后通过沉降和温度信息对火区分布进行综合分析。结果表明:此方法能判定出疑似火区分布。     

基于TIRS和TCP-InSAR的新疆广域煤田火区探测方法

新疆作为全球煤田火灾最为严重的区域之一,不仅每年消耗约442万t煤炭资源,而且导致火区地表裂缝、地表塌陷等地质灾害频发,同时燃烧后持续向空气中释放大量有害气体,严重危及居民健康。因此,精准监测火区范围对研究煤火自燃规律、治理煤田火区具有重要意义。目前用于煤火探测的方法中,利用火区物理特性进行探测成本高、效率低,仅适用于小范围火区探测;利用热红外遥感手段虽然能提取到温度异常区,但仍需要进行大量的实地勘探工作。为此,提出了一种面向新疆广域煤田火区精细探测的热红外遥感(Thermal Infrared Remote Sensing,TIRS)与TCP-InSAR(Temporarily Coherent Point Interferometric Synthetic Aperture Radar)融合的方法。该方法利用单窗算法对Landsat-8影像进行地表温度反演,提取研究区域地表温度异常信息,在此基础上,结合TCP-InSAR从Sentinel-1A影像获取研究区域地表沉降信息,并对二者进行空间叠加分析,获取煤火区域的分布特征。研究表明:热红外遥感手段联合雷达干涉测量技术探测大范围煤田火区的方法具有较高的可靠性和准确性,为新疆广域煤田火区高精度探测提供了新的技术方法。     

矿区煤火遥感监测技术的研究进展

对国内外利用卫星热红外波段探测煤火的方法进行了统计分类,着重对比分析了中分辨热红外卫星的地表温度反演方法和煤火区提取算法的特点,评述了机载热红外遥感探测煤火的研究现状和存在的主要问题,指出了矿区煤火遥感监测研究的发展趋势和新方向。     

新疆硫磺沟煤火治理区地表热异常遥感监测研究

为研究新疆硫磺沟煤田火区热场演化过程和治理效果,利用热红外遥感技术进行监测研究。将火区划分为万家窑、浅水河、卡拉扎3个火区块段,监测期限分为煤火燃烧期、煤火复燃风险期、煤火治理现状期3个阶段,利用单窗算法反演各阶段多期地表温度,采用离散度识别火区热异常,分析煤火空间分布格局演化过程,并对探测结果进行验证。结果表明,在2000年治理前,3个火区块段的热异常面积为467.82万m²,2004年第一轮灭火工程治理后,热异常面积大幅减少至29.34万m²;随后由于矿山违规开采,2018年热异常面积增加至712.74万m²,经过第二轮灭火工程治理,2021年的热异常面积减少至16.57万m²。经实地调查,排除烧变岩干扰影响,煤火治理现状期地表热异常与实地情况相符,浅水河火区块段仍然存在自燃现象,卡拉扎、万家窑火区块段的煤火自燃现象基本消除,治理区地表景观和生态环境大幅改善。     

热红外遥感对煤矸石山温度的反演研究

为探究利用热红外遥感反演的地表温度对煤矸石山识别情况,基于Landsat TM卫星遥感影像和研究区的气象数据、矢量数据等,采用单窗算法对研究区域的地表温度进行反演,并将反演出的地表温度异常区域与阳泉市实际煤矸石山分布情况做对比,验证利用反演结果识别煤矸石山的准确性。结果表明,阳泉矿区的高温异常区除了与煤矸石分布有关,也与矿区煤炭和工厂分布有关;利用反演结果提取的高温异常区可作为煤矸石山温度精准探测的参考,从而提升判断煤矸石山自燃位置的效率。     

遥感方法在宁武煤田煤火识别中的应用

煤火燃烧会对周围地区的环境、经济和安全造成严重影响,准确识别煤田自燃引起的火区范围对于监测与治理煤火具有重要意义。相关学者分别通过提取地表热异常或地表形变信息来识别煤火范围,但由于方法及手段单一,而引起煤火发生因素众多,导致试验结果不够准确。为提高煤火识别准确性,通过实际应用研究,利用融合卫星热红外技术与雷达技术的煤火识别方法,应用于山西省宁武煤田的火区识别。首先采用ASTER–TES(Temperature-Emissivity Separation)算法对ASTER夜间热红外数据进行地表温度反演,同时利用SBAS–InSAR(Small Baseline Subset InSAR)技术对Sentinel-1数据进行地表沉降信息反演,然后通过阈值分割法提取研究区域中的高温异常区域和沉降异常区域,进而融合处理,获得疑似煤田火区范围,最后利用测氡的实地勘测方法所确定的煤火范围对试验结果进行对比验证分析。结果显示：研究提出的方法对宁武煤田火区范围的识别准确率高达93.78%,较单一的温度反演方法与沉降异常方法提高43.29%和62.23%,但有部分火区未被识别,原因在于利用地表形变识别火区...     

自适应边缘阈值法的煤火探测研究

为了探测内蒙古乌达煤田的煤火位置,针对国产CBERS-04卫星的热红外波段提出一种自适应边缘阈值算法。该算法通过高斯滤波算法过滤热图像噪声,利用Sobel算子和提取的高温区域生成高温边缘,将高温边缘像素温度值的平均值作为温度分割阈值识别并提取煤火区。通过外业调查的火区验证提取的火区,发现二者的位置重叠度高达81.3%。对比同一日夜晚ASTER卫星和CBERS-04卫星所提取火区发现二者的位置重叠度为81.0%。这些结果均表明自适应边缘阈值煤火识别算法具有较高的煤火识别精度。     

基于多源遥感数据地下煤火空气渗入/逸散区域研究

基于地下煤火导致地表的沉降、温度、植被变化在一定程度上可反映火区的动态变化过程.本文采用普适性单通道算法和像元二分法反演火区地表温度与植被盖度,差分干涉两轨法提取沉降特征.结合地表沉降,地表高/低温区域和高/低植被盖度区域分布特征,尝试对火区高温烟气逸散区域和低温空气进入区域进行分析.结果表明:2013年高温区域面...     

地热资源的热红外遥感

地热是地球赋予人类的廉价能源,区域性地热调查的有效方式是热红外遥感。本次研究对ＴＭ卫星影像,特别是ＴＭ６处理后提取热信息,并对解译出的异常区用物探和实地测温验证发现新的地热异常区,总结出一套地热调查方法。     

无人机遥感监测在煤矿地质灾害调查的研究与应用

针对地处复杂地质条件的矿井常规测绘及地质灾害普查难度大的问题,提出无人机遥感监测测绘技术,通过无人机监测加数据分析软件处理,可以代替人工测绘.通过在双柳煤矿采空区进行现场应用试验,顺利获得多组测量数据,并和传统勘察、测量数据进行对比分析,发现地物地貌平面位置平均误差在3 cm以内,地表高程平均误差在3 cm以内.此结果...     

遥感技术探测煤层渗透性的方法和实践

本文以沁水盆地中5个煤层气富集区块为例，从遥感图像解译、地表岩层节理观测、并下煤层裂隙统计三个层次，对遥感线性要素、地表岩层节理、井下煤层裂隙的排列方向、组合方式进行了系统统计分析和研究，预测了煤层裂隙的优势方位和发育区，进一步选出了煤层渗透性相对较高的有利区块。     

基于无人机遥感的开采沉陷耕地质量评价及复垦建议

针对我国东部高潜水位矿区煤炭开采造成耕地减产绝收及生态破坏等问题,以东滩煤矿开采沉陷耕地玉米作物为例,利用无人机多光谱影像和田间同步实测数据,采用经验模型法建立了开采沉陷耕地玉米叶面积指数反演模型并进行了耕地质量评价。结果表明：引入红边波段的归一化植被指数（red-red edge normalized difference vegetation index,RRENDVI）构建的幂函数模型为最优模型,其R2=0.756,RMSE=1.125,模型具有较高的精度和可靠性。通过该模型对研究区玉米叶面积指数（leaf area index,LAI）进行反演,得到玉米LAI分布图。根据研究区玉米及当地正常生长玉米的LAI均值,并结合实际沉陷积水情况,构建了沉陷耕地质量评价规则,将开采沉陷耕地分为五等,根据各等级地块损毁程度分别提出了划方平整、挖深垫浅等复垦建议。分析结果对于小范围沉陷耕地损毁监测、耕地质量评价及复垦工作具有一定的参考价值。     

千秋矿架空人车下山加固支护技术

千秋矿是一座具有50多年开采历史的老矿,长期受采动影响,井下巷道变形破坏程度较高,其中架空人车下山巷道破坏较重,已影响人员运输。为解决架空人车下山巷道大面积严重失修的状况,从巷道布置与原岩应力方向关系、围岩条件、地质构造影响等方面考虑,并根据现场具体情况设计合理的支护方案,对下山巷道进行加固,其效果良好。     

红外热成像技术在煤矿生产中的应用

近年来我国煤矿安全事故频发,为了有效减少煤矿生产事故的发生,总结了国内红外热成像技术在煤矿生产中的应用,并提出当前红外热成像技术检测的不足和展望了未来的应用前景。重点阐述了红外热成像技术在电气设备检测、煤炭自燃检测、煤与瓦斯突出检测和井下人员搜救等方面的研究及应用,期望借助该技术,更加有效地降低煤矿事故发生的频率,保证煤矿生产安全。     

遥感技术在煤矿区中的运用探讨

当前地质灾害的日益严重要求采用当代高新技术开展调查工作,而随着技术的发展,GPS-遥感测量技术都有了快速发展,可靠性越来越强。为了对比两者的特点,文章主要通过理论与案例论述GPS-遥感在实际矿区测量中交叉应用的优点。     

热红外遥感在金属矿山热污染分析中的应用

结合实例介绍利用遥感技术进行金属矿山热污染监测的方法。通过热红外遥感影像对德兴铜矿的地面热污染状况进行研究,为金属矿山热污染的治理提供帮助。     

光谱遥感侦测技术在煤矿环境监测中的应用

介绍了光谱遥感侦测技术的原理;论述了基于光谱遥感侦测技术的应用设计方案;通过对光谱遥感侦测技术的研究,采用光谱吸收遥测与光谱散射感知的方式,利用光子与分子之间相互作用的原理,探明有害气体及尘埃物质中的浓度感知信息,从光信号中提取出含有浓度值的检测信号,为煤矿环境的整治提供一种先进的大气污染监测技术。     

彩虹4无人机在航空物探领域的安全应用

航空物探飞行作业由于对飞行高度和动作难度均有较高的要求,因此在飞行过程中存在较高的危险性。为了降低这一风险,将无人飞行平台作为智能搭载平台执行航空物探任务,已成为航空物探发展领域的新趋向。实现此技术,首先需具备能够满足航空物探飞行技术指标的无人机,其次需要根据无人机的特性进行航空物探技术应用改装并实现安全飞行,最后需要实现所获得的数据能够达到技术指标。在未来,无人机航空物探技术的推广应用对安全生产管理工作及高质量数据的采集有着重大意义,目前我国已有项目通过彩虹4B无人机搭载航磁设备成功完成了航空物探任务,其为无人机在航空物探领域更广泛的应用打下了坚实的基础。