基于遙感技術的內蒙古烏達煤田火區碳排放計算

曹代勇,楊 光,豆旭謙,宋現鋒,杜曉敏

(1.中國礦業大學(北京)地球科學與測繪工程學院,北京 100083;2.中國科學院大學資源與環境學院,北京 100049)

基于遙感技術的內蒙古烏達煤田火區碳排放計算

曹代勇1,楊 光1,豆旭謙1,宋現鋒2,杜曉敏1

(1.中國礦業大學(北京)地球科學與測繪工程學院,北京 100083;2.中國科學院大學資源與環境學院,北京 100049)

為了獲得煤田火區的碳排放量,建立了計算煤田火區CO2排放通量法模型,其中,確定火區面積是該模型的關鍵基礎參數。采用2011-01-24的ASTER L1B熱紅外遙感數據反演內蒙古烏達煤田火區的地表溫度,提出基于梯度的自適應閾值法,以熱紅外圖像梯度極值為閾值圈定火區范圍,估算得到烏達煤田火區面積為239.6 hm2。利用排放通量法模型,依據遙感和其他手段獲得的基礎參數數據,計算了烏達煤田火區的碳排放量,結果顯示烏達煤田火區每年的CO2碳排放量達37.9×104t。

碳排放;烏達煤田;ASTER熱紅外遙感;煤田自燃

煤田自燃不僅破壞了寶貴的煤炭資源[1],而且向大氣中排放了大量的溫室氣體[2-4]。煤田火區碳排放問題已經引起了國際社會的高度重視。由于煤層自燃氣體排放系統的復雜性,其碳排放量的計算是一個尚未解決的難題。筆者[5]提出了通過燒失煤量法估算煤田自燃中碳排放量的計算模型,并在明確煤田火區定義的基礎上,給出了計算模型的關鍵技術流程。Mark A.Engle等[6]通過監測火區地表出口處濃度和垂直地表氣體流速的方法計算碳排放量。

遙感在煤田火區碳排放量的計算中具有快捷、方便、經濟的特點[7],前人應用熱圖像數據集,使用控制模型仿真預測煤火的位置與實際探測到的熱點重疊,并使用輻射轉換模型來識別CO2吸收帶[8]。……