[發(fā)明專利]高架污染源掃描成像的超光譜遙感系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110759520.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113324924A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉誠(chéng);邢成志;林繼楠;李啟華;劉浩然;談偉;季祥光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01N21/25
• 分類號(hào): G01N21/25
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 晏波

本發(fā)明公開(kāi)一種高架污染源掃描成像的超光譜遙感系統(tǒng)，包括：視場(chǎng)定位相機(jī)裝置，用于對(duì)目標(biāo)工業(yè)區(qū)高架排放源進(jìn)行掃描，并在目標(biāo)工業(yè)區(qū)中存在高架排放源時(shí)，獲取高架排放源對(duì)應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域的第一目標(biāo)方位角；分析終端，用于基于第一目標(biāo)方位角，獲得目標(biāo)區(qū)域的光信號(hào)采集角，并利用光信號(hào)采集角，對(duì)光信號(hào)接收裝置進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整；光信號(hào)接收裝置，用于采集目標(biāo)區(qū)域的光譜信息；光信號(hào)處理裝置，用于對(duì)光譜信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以獲得數(shù)字信息；分析終端，還用于基于數(shù)字信息，獲得目標(biāo)區(qū)域的污染成分濃度。本發(fā)明還公開(kāi)一種污染成分檢測(cè)方法。本發(fā)明的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高架排放源的快速識(shí)別和高精度檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種高架污染源掃描成像的超光譜遙感系統(tǒng)和污染成分檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

工業(yè)區(qū)多通過(guò)高煙囪排放生產(chǎn)廢氣，污染物經(jīng)過(guò)大氣的擴(kuò)散和垂直傳輸作用會(huì)對(duì)地面造成污染，且通過(guò)水平傳輸影響大尺度范圍內(nèi)的空氣質(zhì)量。因此，對(duì)高架污染源的觀測(cè)和減排至關(guān)重要。工業(yè)廢氣是企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中由于燃料燃燒和生產(chǎn)加工工藝過(guò)程產(chǎn)生的無(wú)組織排放的氣體，可造成大氣污染的成分主要包括煙塵顆粒物、氮氧化物、二氧化硫及揮發(fā)性有機(jī)化合物等。

目前，在大氣污染成分觀測(cè)領(lǐng)域采用的技術(shù)手段包括衛(wèi)星遙感觀測(cè)。但是，利用衛(wèi)星遙感觀測(cè)進(jìn)行高架排放源的檢測(cè)時(shí)，難以準(zhǔn)確的對(duì)待檢測(cè)高架排放源進(jìn)行識(shí)別和檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種高架污染源掃描成像的超光譜遙感系統(tǒng)和污染成分檢測(cè)方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中難以準(zhǔn)確的對(duì)待檢測(cè)高架排放源進(jìn)行識(shí)別和檢測(cè)的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種高架污染源掃描成像的超光譜遙感系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：視場(chǎng)定位相機(jī)裝置、光信號(hào)接收裝置、光信號(hào)處理裝置和分析終端；

所述視場(chǎng)定位相機(jī)裝置，用于對(duì)目標(biāo)工業(yè)區(qū)高架排放源進(jìn)行掃描，并在所述目標(biāo)工業(yè)區(qū)中存在高架排放源時(shí)，獲取所述高架排放源對(duì)應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域的第一目標(biāo)方位角；

所述分析終端，用于基于所述第一目標(biāo)方位角，獲得所述目標(biāo)區(qū)域的光信號(hào)采集角，并利用所述光信號(hào)采集角，對(duì)所述光信號(hào)接收裝置進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整；

所述光信號(hào)接收裝置，用于采集所述目標(biāo)區(qū)域的光譜信息；

所述光信號(hào)處理裝置，用于對(duì)所述光譜信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以獲得數(shù)字信息；

所述分析終端，還用于基于所述數(shù)字信息，獲得所述目標(biāo)區(qū)域的污染成分濃度。

可選的，所述光信號(hào)處理裝置包括分光組件和數(shù)模轉(zhuǎn)換部件；

所述分光組件，用于對(duì)所述光譜信息進(jìn)行分光，以獲得分光信息；

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換部件，用于對(duì)所述分光信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以獲得所述數(shù)字信息。

可選的，

所述分析終端，還用于基于所述數(shù)字信息，獲得所述目標(biāo)區(qū)域的污染成分斜程總量；并基于所述污染成分斜程總量，獲得污染成分垂直柱總量；以及基于所述污染成分垂直柱總量、所述光信號(hào)接收裝置的采集視場(chǎng)角、所述目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)觀測(cè)距離和所述目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)觀測(cè)高度，獲得所述污染成分濃度。

可選的，所述系統(tǒng)還包括成像裝置；

所述成像裝置，用于利用所述污染成分濃度，繪制所述目標(biāo)區(qū)域的污染成分圖像，并輸出所述污染成分圖像。

可選的，所述視場(chǎng)定位相機(jī)裝置包括定位相機(jī)、第一旋轉(zhuǎn)支架和方位數(shù)字顯示儀，所述第一旋轉(zhuǎn)支架可360°旋轉(zhuǎn)；

所述定位相機(jī)設(shè)置于所述第一旋轉(zhuǎn)支架上，所述第一旋轉(zhuǎn)支架用于對(duì)所述定位相機(jī)的方位角進(jìn)行調(diào)整；所述定位相機(jī)與所述方位數(shù)字顯示儀連接；