Chinesische Wissenschaftler haben einen bedeutenden Durchbruch auf dem Gebiet der dreidimensionalen Fernerkundung von Gasen erzielt.

Technologischer Durchbruch: Von der zweidimensionalen Ebene zum dreidimensionalen Körper

Herkömmliche Gasleckerkennungstechnologien erfassen typischerweise nur zweidimensionale Bildinformationen aus einem einzigen Winkel, was es schwierig macht, die räumliche Verteilung, das Volumen und die Ausbreitungsrichtung von Gasfahnen genau zu bestimmen. das vom Anhui Institut für Optik und Die Feinmechanik hat diese Situation völlig verändert.

Das beeindruckendste Merkmal des Systems ist seine Fähigkeit, Gasaustritte in Gaswolken zu erkennen. in nur 200 Millisekunden mit einer strukturellen Ähnlichkeit von 0,940. Dies bedeutet, dass das Überwachungssystem im Falle eines plötzlichen Gasaustritts in einem Chemiepark die Gefahr erkennen kann. im Nu und gewinnt so wertvolle Zeit für Notfallmaßnahmen.

Noch spannender ist, dass dieses System großflächige, ferngesteuerte, dreidimensionale Überwachung von bis zu 490 Arten von Schadgasen mit nur einem einzigen Instrument Ob gewöhnliche industrielle Abgase oder komplexe chemische Schadstoffe – nichts entgeht seinem scharfen Blick.

Kerntechnologie: Deep Learning ermöglicht 3D-Rekonstruktion

Für großflächige räumliche Gasaustrittsszenarien entwickelte das Team unabhängig davon ein Netzwerk zur 3D-Rekonstruktion und -Generierung von Gasfahnen auf Basis von Deep Learning Diese innovative Technologie löst das Problem, dass herkömmliche Methoden zur räumlichen Lokalisierung und Rekonstruktion der Verteilung von Gasfahnen mehrere Instrumente oder Messdaten aus verschiedenen Winkeln erfordern. Es kann die räumliche Positionierung und Verteilungsrekonstruktion von Gas mithilfe nur eines einzigen Infrarot-Fernmesssystems durchführen. und wurde durch Feldversuche bestätigt.

Dieser technologische Durchbruch spiegelt aktuelle, international wegweisende Forschung wider. Forscher des Los Alamos National Laboratory und der Utah State University untersuchen ebenfalls den Einsatz von neuronalen Strahlungsfeldtechnologien zur Rekonstruktion dreidimensionaler Gasszenen aus mehreren hyperspektralen Infrarotbildern. Der Vorteil des Teams von Hefei Science Island liegt jedoch darin, dass es nicht nur die dreidimensionale Rekonstruktion erreichte, sondern gleichzeitig zwei zentrale Herausforderungen löste: Mehrgasidentifizierung Und genaue Leckagequelle Die

Forschungsergebnisse: Veröffentlichungen in zwei führenden internationalen Fachzeitschriften

Die beiden innovativen technologischen Errungenschaften des Teams wurden in international renommierten Fachzeitschriften veröffentlicht. *Environmental Science International* und *Remote Sensing* Dies beweist, dass die Forschungsarbeit chinesischer Wissenschaftler auf dem Gebiet der Fernerkundungsbildgebung von Gasen in der internationalen akademischen Gemeinschaft breite Anerkennung gefunden hat.

Anwendungsperspektiven: Gewährleistung der Sicherheit und Schutz grüner Berge und klarer Gewässer

Diese bahnbrechende Technologie hat ein sehr breites Anwendungsspektrum:

Sicherheitsüberwachung von Chemieparks

In den letzten Jahren kam es vermehrt zu schweren Unfällen mit gefährlichen Folgen wie Bränden und Explosionen durch Gaslecks. Dieses System kann in der Nähe von Chemieparks eingesetzt werden, um … 24-Stunden-Unterbrechungsfreie dreidimensionale Überwachung Sobald ein ungewöhnliches Leck festgestellt wird, löst das System sofort einen Alarm aus und lokalisiert die Leckagequelle präzise, ​​wodurch die chemische Sicherheit deutlich verbessert wird.

Vorschriften für Hafenschiffsabgasemissionen

Mit der Entwicklung der globalen Schifffahrtsindustrie sind Schiffsabgase zu einer bedeutenden Quelle der Luftverschmutzung in Küstenstädten geworden. Dieses System kann Fernmessung der Abgasemissionen von Schiffen, die in Häfen ein- und auslaufen , genaue Überwachung der Emissionen von Schadstoffen wie Schwefeloxiden und Stickoxiden.

Urbane Umweltüberwachung und Materialzusammensetzungsprüfung

Das System kann auch in großem Umfang zur Überwachung der städtischen Luftqualität, zur Untersuchung industrieller Verschmutzungsquellen und sogar Zerstörungsfreie Prüfung der Materialzusammensetzung Die

Branchenrelevanz: Von der „punktbasierten Überwachung“ zur „dreidimensionalen Sensorik“

Die Gasüberwachung beruhte lange Zeit hauptsächlich auf Punktsensoren oder Die Analyse von Einzelpunktproben erschwert das vollständige Erfassen der räumlichen Verteilungseigenschaften der Gasdiffusion. Dieser Durchbruch des Teams von Hefei Science Island zeigt, dass die Gasüberwachungstechnologie … einen großen Sprung von „punktbasiert“ und „planar“ zu "dreidimensional" und "intelligent".

Diese technologische Entwicklung steht im Einklang mit internationalen Trends. Europäische Wissenschaftler untersuchen seit Kurzem die Treibhausgasemissionen im Amazonasgebiet im Rahmen der Flugkampagne CoMet 3.0, während internationale Energiekonzerne wie Total Energy mit GHGSat an der Entwicklung von Satelliten-Methanüberwachungstechnologien arbeiten. Die bahnbrechenden Fortschritte chinesischer Wissenschaftler im Bereich der hochpräzisen 3D-Bodenbildgebung haben zusammen mit diesen internationalen Bemühungen dazu beigetragen, dass… ein umfassendes, dreidimensionales Überwachungsnetzwerk vom Boden bis zum Weltraum Die

Blick in die Zukunft

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung und Industrialisierung der Technologie wird erwartet, dass dieses 3D-Fernerkundungssystem für Gase in den kommenden Jahren in wichtigen Chemieparks, Häfen und Umweltüberwachungsstationen im ganzen Land weit verbreitet eingesetzt wird. Es wird China eine starke wissenschaftliche und technologische Grundlage bieten, um seine Klimaschutzziele zu erreichen und seine Umweltmanagementfähigkeiten zu verbessern.

Diese innovative Errungenschaft, die ihren Ursprung auf der Wissenschaftsinsel Hefei hat, beweist einmal mehr, dass chinesische Wissenschaftler in der Lage sind, wichtige technologische Herausforderungen zu meistern und chinesisches Wissen zum globalen Umweltschutz und zur öffentlichen Sicherheit beizutragen, während sie danach streben, an die Spitze der globalen Wissenschaft und Technologie zu gelangen und den wichtigsten Bedürfnissen des Landes gerecht zu werden.