Des scientifiques chinois ont réalisé une avancée majeure dans le domaine de l'imagerie tridimensionnelle de la télédétection des gaz.

Percée technologique : du plan bidimensionnel au solide tridimensionnel

Les technologies traditionnelles de détection des fuites de gaz n'acquièrent généralement que des informations d'image bidimensionnelles provenant d'un seul angle, ce qui rend difficile la détermination précise de la distribution spatiale, du volume et de la direction de diffusion des panaches de gaz. Cependant, le système d'imagerie multispectrale de télédétection des gaz développé par l'Institut d'optique d'Anhui et Fine Mechanics a complètement changé la situation.

La caractéristique la plus impressionnante du système est sa capacité à détecter les fuites de nuages ​​de gaz. en seulement 200 millisecondes , avec une similarité structurelle de 0,940. Cela signifie qu'en cas de fuite de gaz soudaine dans un parc industriel chimique, le système de surveillance peut détecter le danger. le clignement des yeux , ce qui permet de gagner un temps précieux pour intervenir en cas d'urgence.

Plus intéressant encore, ce système peut effectuer une surveillance tridimensionnelle à distance et à grande échelle jusqu'à 490 types de gaz polluants détectés avec un seul instrument Qu'il s'agisse de gaz résiduaires industriels courants ou de polluants chimiques complexes, rien n'échappe à son œil aiguisé.

Technologie de base : L'apprentissage profond permet la reconstruction 3D

Pour les scénarios de fuites de gaz spatiales à grande échelle, l'équipe a développé indépendamment un réseau de reconstruction et de génération de panaches de gaz 3D basé sur l'apprentissage profond Cette technologie innovante résout le problème que posent les méthodes traditionnelles de positionnement spatial et de reconstruction de la distribution des panaches de gaz, qui nécessitent plusieurs instruments ou des données de mesure multi-angles. Il peut effectuer la localisation spatiale et la reconstruction de la distribution du gaz en utilisant un seul système de télémétrie infrarouge à distance. et cela a été vérifié par des expériences sur le terrain.

Cette avancée technologique fait écho à des recherches internationales de pointe récentes. Des chercheurs du Laboratoire national de Los Alamos et de l'Université d'État de l'Utah explorent également l'utilisation de la technologie des champs de rayonnement neuronaux pour reconstruire des scènes gazeuses tridimensionnelles à partir de multiples images hyperspectrales infrarouges. Cependant, l'avantage de l'équipe de l'Île scientifique de Hefei réside dans le fait qu'elle a non seulement réussi la reconstruction tridimensionnelle, mais aussi résolu simultanément deux défis majeurs : identification multigaz et localisation précise de la source de la fuite .

Résultats de recherche : Deux publications dans des revues internationales de premier plan

Les deux innovations technologiques de l'équipe ont été publiées dans des revues académiques de renommée internationale. *Sciences environnementales internationales* et *Télédétection* Cela démontre que les travaux de recherche des scientifiques chinois dans le domaine de l'imagerie par télédétection des gaz ont acquis une large reconnaissance au sein de la communauté académique internationale.

Perspectives d'application : Garantir la sécurité et protéger les montagnes verdoyantes et les eaux pures

Cette technologie révolutionnaire offre des perspectives d'application très vastes :

Surveillance de la sécurité des parcs industriels chimiques

Ces dernières années, les accidents graves tels que les incendies et les explosions provoqués par des fuites de gaz se sont multipliés. Ce système peut être déployé autour des parcs industriels chimiques pour atteindre les objectifs suivants : Surveillance tridimensionnelle continue 24 heures sur 24 Dès qu'une fuite anormale est détectée, une alarme se déclenche immédiatement et la source de la fuite est localisée avec précision, ce qui améliore considérablement le niveau de sécurité chimique.

Réglementation des émissions d'échappement des navires portuaires

Avec le développement du transport maritime mondial, les émissions des navires sont devenues une source importante de pollution atmosphérique dans les villes côtières. Ce système peut mesurer à distance les émissions d'échappement des navires entrant et sortant des ports , en surveillant avec précision les émissions de polluants tels que les oxydes de soufre et les oxydes d'azote.

surveillance environnementale urbaine et essais de composition des matériaux

Ce système peut également être largement utilisé pour la surveillance de la qualité de l'air urbain, la recherche des sources de pollution industrielle, et même essais non destructifs de la composition des matériaux .

Importance pour l'industrie : De la « surveillance ponctuelle » à la « détection tridimensionnelle »

Pendant longtemps, la surveillance des gaz s'est principalement appuyée sur capteurs ponctuels ou L’analyse par échantillonnage ponctuel rend difficile la compréhension complète des caractéristiques de distribution spatiale de la diffusion des gaz. Cette avancée de l’équipe de l’Île scientifique de Hefei signifie que la technologie de surveillance des gaz est faire un bond en avant du « point par point » et du « planaire » à « tridimensionnel » et « intelligent ».

Cette évolution technologique est parfaitement en phase avec les tendances internationales. Récemment, des scientifiques européens ont étudié les émissions de gaz à effet de serre en Amazonie grâce à la campagne aéroportée CoMet 3.0, tandis que des géants internationaux de l'énergie comme Total Energy collaborent avec GHGSat au développement d'une technologie de surveillance du méthane par satellite. Les avancées réalisées par les scientifiques chinois dans le domaine de l'imagerie 3D du sol de haute précision, conjuguées à ces efforts internationaux, ont permis de constituer un ensemble de mesures exceptionnelles. un réseau de surveillance tridimensionnel complet, du sol à l'espace .

Tournés vers l'avenir

Grâce à la maturation continue de cette technologie et à son industrialisation, ce système d'imagerie 3D de télédétection des gaz devrait être largement utilisé dans les principaux parcs industriels chimiques, ports et stations de surveillance environnementale du pays au cours des prochaines années. Il apportera un soutien scientifique et technologique important à la Chine pour atteindre ses objectifs de « double neutralité carbone » et améliorer ses capacités de gouvernance environnementale.

Cette réalisation novatrice, née sur l'île scientifique de Hefei, prouve une fois de plus que les scientifiques chinois sont capables de surmonter des défis technologiques majeurs et d'apporter leur expertise chinoise à la protection de l'environnement et à la sécurité publique à l'échelle mondiale, tout en s'efforçant d'atteindre l'avant-garde de la science et de la technologie mondiales et de répondre aux principaux besoins du pays.