کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
9829019 1524139 2002 7 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Infrared detection of active fires and burnt areas: theory and observations
ترجمه فارسی عنوان
آشکارسازی مادون قرمز آتش سوزی های فعال و مناطق سوخته: نظریه و مشاهدات
کلمات کلیدی
سنجش از دور مادون قرمز؛ تشخیص (آشکارسازی) آتش سوزی (حریق)؛ تحلیل طیفی؛ انتشار الکترومغناطیسی
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

2- مطالعه موردی

3- پردازش تصویر: محدوده طیفی VIS-NIR

شکل 1 (a) تصویر دریافتی از MIVIS بر روی آلپ (ایتالیا) و نمایش آتش سوزی طبیعی بر روی یک چوب بزرگ. حتی در این تصویر مرئی مناطق سوخته و جبه ی آتش ممکن است شناسایی شوند، با این حال دود منتشر شده ی اطراف به شدت قابلیت دید را کم می کند و گاهی اوقات مانع از آتش سوزی می-شود. (b) بزرگنمایی منطقه اطراف آتش سوزی مجزا. دود منتشر شده در اطراف بر آتش سوزی تاثیر نمی گذارد.

شکل 2. تصویر رادیوتریک مدرج MIVIS دریافتی در آلپ (ایتالیا) در کانال طیف 23ام در طول موج 1.275 میکرومتر. تصویر به وضوح جبهه آتش را نشان می دهد که به صورت ناحیه روشن و درخشان نمایان می شود در حالی که مناطق سوخته قبلی به مناطق تیره نگاشته می شوند. این مشخصه ممکن است برای تمایز این دو نوع پیکسل مفید باشد.

شکل 3. تصویر رادیوتریک مدرج MIVIS دریافتی در آلپ (ایتالیا) در کانال طیف 102ام در طول-موج 12.470میکرومتر. تصویر به وضوح جبهه آتش و مناطق سوخته را به عنوان مناطق روشن نشان می دهد، با این حال، همانطور که در متن توضیح داده شده است، تفاوت آنها ظریف است.

شکل 4: نمونه پردازش تصویر (نسبت باند 21ام تا 27ام) محاسبه شده از داده های MIVIS رادیومتریک مدرج دریافتی در آلپ (ایتالیا). تصویر به وضوح جبهه آتش و مناطق سوخته را به عنوان مناطق روشن نشان می دهد. این پردازش به طور مطلوب اثرات جذب و انتشار CO2 را افزایش می-دهد، همانطور که از اثرات بخار آب تعدیل می شود.

شکل 5. طیف MIVIS گرد آوری شده توسط MIVIS در جبهه آتش، منطقه سوخته شده و خاک تحت تاثیر قرار نگرفته در محدوده طول موج 0.4-2.5 میکرومتر. این انتشار قوی که از 900 نانومتر آغاز می شود، با این حال اطفاء قابل توجه ایجاد شده توسط لایه ی جوی خنک (وارونی) بالایی، تعدیل می شود.

شکل 6. طیف MIVIS گرد آوری شده توسط MIVIS در جبهه آتش، منطقه سوخته شده و خاک تحت تاثیر قرار نگرفته در محدوده طیف مادون قرمز حرارتی. تفاوت عمده بین این طیف ها به دلیل گسیل جسم سیاه قوی تولید شده توسط آتش است، با این حال، تنها در این طول موج ها درک می شود. به نظر می رسد این انتشار بوسیله دو ویژگی جذبی که می توانند توسط O3 تولید شوند، تعدیل می شوند.

شکل 7. تصویر رادیوتریک مدرج MIVIS دریافتی در آلپ (ایتالیا) در کانال طیف 54ام در طول موج  2.196میکرومتر. به اضافه جبهه آتش، می توانیم آتش سوزی های مجزای کوچک را شناسایی کنیم که با فلش نشان داده شده است.

شکل 8. طیف گرد آوری شده توسط MIVIS بر روی دو نقطه ی مجزای آتش سوزی نشان داده شده در شکل 7 به صورت نقطه (1) و (2)، در مقایسه با طیف خاک تحت تاثیر قرار نگرفته در محدوده طیفی مرئی و مادون قرمز نزدیک.

شکل 9: طیف روی نقطه آتش سوزی مجزای نشان داده شده در شکل 7 به صورت نقطه (1) و میانگین-گیری بر روی چهار پیکسل در اطراف آتش سوزی نقطه ای. بسط آماری نیز نشان داده شده است.



شکل 10. طیف روی نقطه آتش سوزی مجزای نشان داده شده در شکل 7 به صورت نقطه (2) و میانگین گیری بر روی چهار پیکسل در اطراف آتش سوزی نقطه ای. بسط آماری نیز نشان داده شده است. نتایج تابش خورشیدی شدیدتر از تابش گسیلی از آتش سوزی است.

شکل 11. طیف شبیه سازی شده با MODTRAN4  تایش گسیلی از آتش سوزی 800 کلوین در ارتفاعات مختلف. به صورت گرافیکی، تابش اندازه گیری شده از نقطه آتش سوزی (1) نیز نشان داده شده است.

4-  نتیجه گیری

 
ترجمه چکیده
ما مسئله مدیریت و تشخیص آتش سوزی را با استفاده از تصاویر ابرطیفی که از راه دور توسط طیف سنج تصویربرداری مرئی و مادون قرمز چند طیفی (MIVIS) دریافت می شود، مورد بررسی قرار داده ایم. بیست باند مادون قرمز نزدیک (بین 1.99 و 2.48 میکرومتر) و ده باند MIVIS مادون قرمز حرارتی (بین 8.2 تا 12.7 میکرومتر) از باندهای MIVIS استفاده شده اند. مسائل اصلی مورد بررسی در این کار، جبهه- آتش و مناطق سوخته شده و استخراج اطلاعات مفید برای مدیریت منطقه سوخته شده هستند. این مقاله نشان می دهد که داده های جمع آوری شده توسط حسگر MIVIS بر فراز آتش، نتیجه پردازش داده ها است و با بحث نظری مختصر موضوعات دخیل تکمیل می شود. برخی از نکات در مورد قابلیت های تشخیص دیگر دستگاه های ابرطیفی داده شده است. © Elsevier Science B.V 2002 کلیه حقوق محفوظ است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه فیزیک و نجوم فیزیک اتمی و مولکولی و اپتیک
چکیده انگلیسی
We have investigated the problem of fire recognition and management using hyperspectral images remotely sensed by the multispectral infrared and visible imaging spectrometer (MIVIS). Twenty near infrared bands (between 1.99 and 2.48 μm) and ten thermal infrared (between 8.2 and 12.7 μm) MIVIS bands have been utilised. The main problems addressed in this work are the fire-front and burned-area recognition and the extraction of information useful for the management of the burned area. The paper shows data gathered by the sensor MIVIS over the fire, the data processing result and is completed with a brief theoretical discussion of the involved topics. Some hints are given about the diagnostic capabilities of other hyperspectral devices.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Infrared Physics & Technology - Volume 43, Issues 3–5, June 2002, Pages 119-125
نویسندگان
, , , ,