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SO2氣體排放的紫外成像遙感監(jiān)測(cè)

2020-05-07 09:10:08熊遠(yuǎn)輝羅中杰陳振威于光保段為民劉林美李發(fā)泉武魁軍
光譜學(xué)與光譜分析 2020年4期
關(guān)鍵詞:濾光片光學(xué)反演

熊遠(yuǎn)輝,羅中杰,陳振威,于光保,段為民,劉林美,李發(fā)泉,武魁軍*

1. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)數(shù)學(xué)與物理學(xué)院,湖北 武漢 430074 2. 中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所,湖北 武漢 430071

引 言

隨著全球工業(yè)化的進(jìn)一步推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)水平的提高,空氣質(zhì)量逐漸成為人民最為關(guān)心的生態(tài)環(huán)境問題。 大氣污染不僅影響人民的生活健康,而且由其引起的惡劣天氣會(huì)對(duì)國(guó)家造成十分嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。 一直以來,工業(yè)固定源的污染氣體排放物是造成空氣污染的首要原因, 其中比例最多的、影響最為嚴(yán)重的污染氣體為SO2。 SO2氣體具有強(qiáng)烈的刺激性及明顯的促癌性,對(duì)人體危害很大; 而且,SO2容易被氧化生成毒性更強(qiáng)的SO3, 在大氣化學(xué)過程中產(chǎn)生酸雨,從而對(duì)生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞。

為監(jiān)測(cè)SO2氣體污染排放情況,多種機(jī)理的光學(xué)遙感技術(shù)被陸續(xù)提出,比如拉曼散射激光雷達(dá)、差分吸收激光雷達(dá)(DIAL)、傅里葉變換紅外吸收光譜(FTIR)、差分吸收光譜儀(DOAS)、高分辨光譜成像等。 其中,拉曼散射激光雷達(dá)和差分吸收激光雷達(dá)屬于主動(dòng)探測(cè)方式,可實(shí)現(xiàn)污染物空間立體檢測(cè),具有距離分辨能力[1],但設(shè)備龐大,不適合用于工廠等空間有限。 為了便攜性和工程性,被動(dòng)監(jiān)測(cè)方式相繼出現(xiàn),F(xiàn)TIR的高分辨率和傅里葉函數(shù)解析使得該方法具有多組分分析、測(cè)量范圍寬、分析速度快等特點(diǎn)[2]。 差分吸收光譜技術(shù)(DOAS)具有響應(yīng)快、能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè),可同時(shí)監(jiān)檢測(cè)不同種類的氣體,降低了氣體測(cè)量的成本及復(fù)雜性[3-4]; 但由于非成像式檢測(cè)只有一維光譜數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)離散性大。 與之相比成像光譜儀具有高空間分辨率的特點(diǎn),利用大視場(chǎng)接收的污染物吸收成像監(jiān)測(cè)方法,以利于降低隨機(jī)監(jiān)測(cè)離散度,提高定量測(cè)量的準(zhǔn)確性; 成像光譜儀可以同時(shí)獲取一維光譜信息及二維空間信息。 德國(guó)海德堡大學(xué)利用IDOAS研究泰埃特納火山化學(xué)組分以及火山羽流中SO2分布情況[5]; 中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所劉文清院士等采用超光譜成像DOAS系統(tǒng)結(jié)合掃描轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)SO2和NO2的二維成像測(cè)量[6]。 然而,成像光譜儀結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,一般需要機(jī)械掃描獲取圖像信息,時(shí)間分辨率通常較低。

近年來,一種更為簡(jiǎn)單、更為精準(zhǔn)的紫外SO2相機(jī)成像探測(cè)方式得到迅速發(fā)展,紫外SO2相機(jī)的高時(shí)間分辨率允許觀測(cè)模擬煙囪羽流的動(dòng)態(tài)趨勢(shì); 同時(shí)具有高空間分辨率可以測(cè)量二維SO2光學(xué)厚度分布[7-9]。 2010年,德國(guó)Kern等分析了不同太陽高度角對(duì)太陽散射光譜以及濾光片放置鏡頭前不同入射角的濾光片透過率,利用紫外SO2相機(jī)觀測(cè)了火山SO2羽流[10]。 2013年,Christoph Kern等提出了濾光片放置鏡頭后對(duì)SO2濃度反演影響小,并對(duì)濾光片透過率曲線進(jìn)行了分析[11]。 2015年,Christoph Kern等對(duì)7種不同SO2相機(jī)和4種濾光片進(jìn)行了比較,分析了不同視場(chǎng)角下的火山羽流光學(xué)厚度[12]。 2015年,Christoph Kern等采用雙紫外SO2相機(jī)連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)量火山SO2濃度[13]。 2017年,Matías Osorio等實(shí)現(xiàn)了在多云天氣下對(duì)工廠煙囪尾氣SO2進(jìn)行了外場(chǎng)測(cè)量[14]。 2018年,中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過氙燈以SO2為研究對(duì)象分析了紫外成像的線性響應(yīng),響應(yīng)系數(shù)R2高達(dá)0.985,且不同成像區(qū)域的靈敏度變化差異僅為1%~3%[15]。 本工作主要從紫外SO2成像的工作機(jī)理及工程化實(shí)現(xiàn)著手,探討了該技術(shù)的測(cè)量原理、影響因素及反演算法,開展了基于紫外成像在SO2羽流測(cè)量中的應(yīng)用,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行了對(duì)比分析。

1 成像測(cè)量原理

SO2相機(jī)由紫外靈敏相機(jī)和窄帶濾光片組成,SO2相機(jī)有兩片中心波長(zhǎng)不同的濾光片,通過兩濾光通道內(nèi)的氣體分子對(duì)太陽散射光吸收率不同實(shí)現(xiàn)SO2濃度的反演。

1.1 基本原理

無論是工廠煙囪、船舶尾氣,還是火山噴發(fā),其氣團(tuán)中除了SO2,通常還有顆粒物,顆粒物的消光作用及米散射作用會(huì)對(duì)SO2的探測(cè)產(chǎn)生不良影響,因此雙濾光片可以很好解決顆粒物對(duì)SO2濃度反演的影響。 帶通濾光片A和B的透過曲線、SO2的吸收截面以及太陽光的散射光譜如圖1所示,濾光片A通道覆蓋SO2吸收光譜及太陽散射光譜的交疊波段; 濾光片B通道接近濾光片A通道但不采集SO2的光譜信息。 通過濾光片A通道采集到的圖像信息反演得到SO2氣體的吸收率及顆粒物的消光系數(shù),再利用濾光片B通道扣除顆粒物的消光系數(shù),從而獲取純SO2氣體的排放圖像。

當(dāng)相機(jī)視場(chǎng)中沒有污染氣體羽流時(shí),太陽散射光到達(dá)相機(jī)感光面的光強(qiáng)可表示為[10]

I0(λ)=IS(λ)T(λ)Q(λ)

(1)

其中,I0(λ)為太陽散射光到達(dá)感光面的光強(qiáng),IS(λ)為太陽散射光強(qiáng),T(λ)為濾光片透過率,Q(λ)為相機(jī)的量子效率。

圖1 帶通濾光片A和B的透過曲線、SO2的吸收截面以及太陽光的散射光譜

Fig.1TransmissioncurvesofbandpassfiltersAandB,absorptioncross-sectionofSO2,andscatteringspectraofsunlight

當(dāng)相機(jī)視場(chǎng)中存在污染氣體羽流時(shí),A濾光片通道接收到的太陽散射光將受到SO2吸收及顆粒物消光的雙重影響,根據(jù)朗伯比爾定律有

IA(λ)=IA0(λ)exp(-σ(λ)S(λ)-τm)

(2)

其中,IA0(λ)和IA(λ)分別為穿過氣團(tuán)前后的光強(qiáng),σ(λ)是SO2的吸收截面,τm是氣團(tuán)中顆粒物對(duì)散射光的消光率,紫外相機(jī)獲得的光強(qiáng)變化是沿視線方向氣團(tuán)中所有SO2吸收效應(yīng)的綜合效果,在視線方向沒有空間分辨能力,因而此處的S(λ)的是柱濃度,其單位為ppm·m,表示氣團(tuán)中SO2濃度沿視線方向有效光路L的濃度積分。

對(duì)于B濾光片通道,由于避開了SO2吸收光譜,因此其透射信號(hào)僅受顆粒物對(duì)散射光的消光作用

IB(λ)=IB0(λ)exp(-τm)

(3)

其中,IB0(λ)和IB(λ)是穿過顆粒物前后的光強(qiáng)。

兩濾光片通道光學(xué)厚度進(jìn)行綜合處理可獲得SO2的光學(xué)厚度,可表示為

(4)

其中,τ是SO2的光學(xué)厚度,SO2吸收截面σ(λ)可根據(jù)HITRAN數(shù)據(jù)庫(kù)獲取,通常根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)濃度的SO2定標(biāo)泡來獲取SO2的光學(xué)厚度與SO2濃度之間的定標(biāo)曲線,從而根據(jù)定標(biāo)曲線來確定出紫外相機(jī)SO2濃度。

1.2 濾光片影響

光學(xué)成像系統(tǒng)中,不可能所有散射光線都垂直照射濾光片,對(duì)于非垂直照射濾光片表面的光線,濾光片透射窗口的有效中心波長(zhǎng)和透過率會(huì)發(fā)生變化。 因而導(dǎo)致SO2相關(guān)靈敏度曲線也將發(fā)生變化。 所以濾光片校準(zhǔn)是檢測(cè)SO2濃度反演準(zhǔn)確性至關(guān)重要一步。

對(duì)于小于20°的入射角θ,濾光片透射窗口的中心波長(zhǎng)λC可表示為[11]

(5)

其中,nF為濾光片材料的折射率,n為空氣折射率,λC取決于濾光片中心波長(zhǎng)λF及其折射率nF,λC隨著入射角θ的增加向短波方向移動(dòng)。

SO2相機(jī)使用的帶通濾光片光譜透過率T(λ),可近似用高斯線性G表示[11]

(6)

其中T0是歸一化因子,σF是透過率帶寬參數(shù),λF為濾光片的中心波長(zhǎng)。 入射角θ低于20°時(shí),濾光片有效最大透過率TC(θ)=TF(1-2%)θ。

如果濾光片放置鏡頭前面,入射角等于視場(chǎng)角; 而當(dāng)濾光片放置鏡頭后面時(shí),入射角可表示為[11]

θ(r,φ)=arctan{f-1[f2tan2(Ma)+r2-

2frtan(Ma)cosφ]1/2}

(7)

其中,r是鏡頭上某一點(diǎn)到鏡頭中心的距離,φ的方向是相對(duì)于水平x軸,f是鏡頭焦距,M為物鏡的角度放大率,α為視場(chǎng)角。

濾光片有效透過率可表示為[11]

(8)

其中,R為鏡頭半徑。 濾光片有效透過率曲線及太陽輻射譜如圖2所示,入射角分別為0°,10°和15°,實(shí)線為濾光片放置鏡頭后有效透過率曲線,虛線為濾光片放置鏡頭前有效透過率曲線,圖中紅線是輻射傳輸模型模擬在沒有羽流下的太陽輻射光譜,黑線是在羽流下的太陽輻射光譜。

圖2 濾光片有效透過率曲線及太陽輻射譜

通過對(duì)比可以知道,濾光片放置鏡頭前有效中心波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng),且有效透過率隨著入射角θ的增加而降低; 而濾光片放置鏡頭后,濾光片透過率隨入射角增大而降低,但中心波長(zhǎng)及有效透過率基本無變化。 相機(jī)系統(tǒng)對(duì)SO2靈敏度與視場(chǎng)角關(guān)系如圖3所示,與濾光片放置鏡頭前相比,濾光片放置鏡頭后可大大降低相機(jī)系統(tǒng)邊緣對(duì)SO2靈敏度變化,因此選擇濾光片放置鏡頭后面可有利于反演SO2濃度。

圖3 相機(jī)系統(tǒng)對(duì)SO2的靈敏度與視場(chǎng)角關(guān)系

1.3 太陽高度角影響

在紫外波長(zhǎng)區(qū)域, 到達(dá)地球表面的散射光譜強(qiáng)度取決于太陽高度角(SZA)。 臭氧吸收截面和不同高度角下太陽散射光譜強(qiáng)度如圖4所示,其中紅線表示高度角為0°時(shí)太陽散射光譜強(qiáng)度,黑線表示高度角為20°時(shí)太陽散射光譜強(qiáng)度,綠線表示高度角為40°時(shí)太陽散射光譜強(qiáng)度。 臭氧(O3)吸收截面在紫外短波方向急劇增加。 太陽高度角越大,太陽散射通過臭氧層的平均光程路徑要越長(zhǎng),散射光譜強(qiáng)度受光程長(zhǎng)度影響越大,使得相同濃度的SO2氣體會(huì)在不同太陽高度角下測(cè)量得到不同的光學(xué)厚度。

圖4 臭氧吸收截面及不同高度角下太陽散射光譜強(qiáng)度

圖5所示為在入射角為0°,太陽高度角分別為0°和40°時(shí)濾光片A通道的光譜強(qiáng)度,藍(lán)線和紅線分別表示背景太陽散射光譜和SO2吸收后的太陽散射光譜

太陽高度角的變化會(huì)引起太陽散射光譜的變化,從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)得的SO2光學(xué)厚度隨之改變。 圖6所示為不同太陽高度角下,SO2光學(xué)厚度與濃度之間的函數(shù)關(guān)系。 由圖可見,SO2濃度反演定標(biāo)曲線受太陽高度角影響非常大。 因此通過標(biāo)準(zhǔn)泡實(shí)時(shí)獲取不同太陽高度角下的SO2光學(xué)厚度與SO2濃度反演校準(zhǔn)曲線,是精確測(cè)量SO2濃度的必不可少的一環(huán)。

圖5 紫外相機(jī)濾光片A通道的光譜強(qiáng)度

圖6 不同太陽高度角下,SO2光學(xué)厚度與濃度之間關(guān)系

2 成像遙感實(shí)驗(yàn)

2.1 裝置

由上述理論分析可知,光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于紫外成像實(shí)驗(yàn)的SO2濃度反演準(zhǔn)確性極其關(guān)鍵,濾光片放置鏡頭后,可有效減小入射角對(duì)濾光片透過率曲線的影響; 其次相機(jī)系統(tǒng)對(duì)SO2的敏感度受入射角影響較小,有利于減小濾光片透射譜型對(duì)SO2濃度反演結(jié)果的影響。 根據(jù)理論分析結(jié)果,設(shè)計(jì)的成像系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖7所示。 系統(tǒng)中使用的非制冷型紫外相機(jī)(PHOTOMETRICS公司,Prime95B)的量子效率為40%@310 nm,最大信噪比為49 dB,有效成像面積為22.5mm(H)×22.5 mm(V),該相機(jī)能夠以41幀·s-1(16位數(shù)字化)的幀速采集1 200×1 200像素圖像,可以同時(shí)獲取較高的時(shí)間分辨率與空間分辨率。 對(duì)于模擬工業(yè)煙囪尾氣監(jiān)測(cè)應(yīng)用中,紫外相機(jī)的紫外鏡頭(美國(guó)UNIVERSE KOGAKU公司)光學(xué)設(shè)計(jì)的視場(chǎng)角為9.8°,F(xiàn)數(shù)為4.0,鏡頭透過率約為85%; 太陽散射光經(jīng)過煙囪尾氣后的信號(hào),通過光學(xué)鏡頭和雙窄帶濾光片(日本Asahi公司,XBPA310 Bandpass Filter/310 nm 25 mm,XBPA330 Bandpass Filter/330 nm 25 mm)被紫外相機(jī)采集。 使用紫外相機(jī)對(duì)成像氣體進(jìn)行定量測(cè)量需要整套成像系統(tǒng)的兩通道采集信號(hào)保持一致。 在紫外成像實(shí)驗(yàn)裝置中,中間添加了光譜通道可同時(shí)采集光譜信息,同時(shí)反演出SO2濃度結(jié)果可與紫外成像實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比。 實(shí)驗(yàn)裝置中紫外相機(jī)、接收鏡頭、帶通濾光片及高分辨光譜儀參數(shù)如表1所示。

表1 儀器參數(shù)

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

SO2紫外成像遙感儀器與煙囪尾氣模擬裝置距離約20 m,相機(jī)視場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)模擬煙囪尾氣,如圖7(a)所示。 圖8為紫外成像實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)原始,圖8(a)為310 nm濾光通道采集到的尾氣圖像,圖8(b)為330 nm濾光通道采集到的尾氣圖像。

除圖像信號(hào)外,該裝置還可以同時(shí)獲取尾氣的光譜數(shù)據(jù),用于對(duì)比圖像方法反演結(jié)果。 圖9所示為光譜通道實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果,SO2吸收截面主要集中在310 nm波段,由于太陽散射在300 nm左右往短波方向波段無透過,因此SO2吸收信號(hào)在300 nm的長(zhǎng)波方向才有信號(hào)。

3 數(shù)據(jù)處理

3.1 圖像處理

兩通道信號(hào)對(duì)紫外線的吸收率的差值可以準(zhǔn)確提取SO2信號(hào); 獲取背景圖像的均勻性可以提高通道信號(hào)的光學(xué)厚度從而影響SO2濃度反演的準(zhǔn)確性。 在煙囪氣體發(fā)射信號(hào)中,背景圖像應(yīng)該是羽流后面的光強(qiáng)度圖像,在氣體存在的情況下,不可能從觀測(cè)點(diǎn)直接獲得背景圖像。 獲取背景的典型方式是轉(zhuǎn)動(dòng)相機(jī),改變觀察方向獲取天空均勻的無煙圖像,這種方法稱為四像法(4-IM)[18]。 如果沒有云層存在,背景觀察方向上的照度近似等于羽流背后的照度,那么四像法就能很好的工作,因?yàn)榈竭_(dá)相機(jī)的光線取決于太陽的高度角和方位角。 為了減少圖像數(shù)量,使天空背景接近均勻,通過在羽流部分插值構(gòu)造人工背景,這種方法稱為二像法(2-IM)[18]。 如圖10(a)和(b)所示為通過圖像匹配后裁剪原始數(shù)據(jù)圖像得到的同視場(chǎng)圖像,對(duì)其進(jìn)行氣體羽流區(qū)域扣除并人工生成的背景圖像,人工背景圖像合成方法借鑒2-IM法,如圖10(c)和(d)所示。

圖7 成像遙感實(shí)驗(yàn)裝置圖(a)和(b)

圖8 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)原始信號(hào)圖

圖9 光譜通道實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果

圖10 圖像匹配裁剪后的原始信號(hào)(a)和(b)及人工生成的背景圖像(c)和(d)

利用人工擬合出的背景圖像對(duì)兩通道信號(hào)進(jìn)行處理得到兩通道光學(xué)厚度如圖11所示,圖11(a)為310 nm通道光學(xué)厚度,圖11(b)為330 nm通道光學(xué)厚度,可以看出310 nm通道光學(xué)厚度相較于330 nm通道光學(xué)厚度大,兩通道光學(xué)厚度圖像中顯示出人工擬合出的天空背景呈現(xiàn)均勻性,顯示出接近于零的光學(xué)厚度。

通過圖像信號(hào)擬合出人工背景,根據(jù)朗伯比爾定律解析出煙囪SO2氣體光學(xué)厚度,通常使用標(biāo)準(zhǔn)泡定標(biāo),可以獲得SO2光學(xué)厚度與濃度之間關(guān)系曲線,然后通過反演獲得的SO2光學(xué)厚度確定SO2濃度大小,反演出SO2氣體柱濃度圖像如圖12所示,圖像顏色代表SO2柱濃度大小。 該結(jié)果是利用2-IM法獲得人工背景,實(shí)驗(yàn)結(jié)果中背景非常均勻。

3.2 光譜處理

太陽光的光信號(hào)經(jīng)過尾氣吸收衰減后,到達(dá)光譜儀。 根據(jù)朗伯比爾定律對(duì)實(shí)驗(yàn)光譜進(jìn)行分析得到信號(hào)經(jīng)過尾氣SO2后的吸收曲線。 為了校準(zhǔn)SO2路徑濃度,對(duì)光譜儀采集的暗電流進(jìn)行扣除,則用DOAS方法計(jì)算光譜可表示為

圖11 光學(xué)厚度

圖12 SO2濃度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

(9)

其中,Aλ是關(guān)于波長(zhǎng)函數(shù)的吸收率,Sλ,Rλ和Dλ分別是信號(hào)光譜,背景光譜和暗噪聲強(qiáng)度。 對(duì)光譜分析得到的SO2吸收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖13所示,通過數(shù)據(jù)擬合及光譜理論算法得到的SO2吸收率曲線,分別用藍(lán)線和紅線表示。 利用式(9)DOAS方法可以計(jì)算得到SO2在紫外圖像中對(duì)應(yīng)視場(chǎng)的濃度信息。

圖13 光譜儀實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果

該實(shí)驗(yàn)裝置可實(shí)現(xiàn)光譜儀與紫外成像實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比。 圖14所示為紫外成像實(shí)驗(yàn)結(jié)果與光譜儀實(shí)驗(yàn)結(jié)果在不同時(shí)刻的對(duì)比,紫外相機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果用紅線表示,光譜儀實(shí)驗(yàn)結(jié)果用藍(lán)線表示。 該結(jié)果表明紫外成像實(shí)驗(yàn)結(jié)果與光譜儀實(shí)驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)相一致。

圖14 紫外成像實(shí)驗(yàn)結(jié)果與光譜儀實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

4 結(jié) 論

研究了SO2氣體紫外成像遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)及其在模擬煙囪尾氣檢測(cè)中的應(yīng)用,介紹了獲取SO2濃度圖像的測(cè)量原理,論證了濾光片放置鏡頭后能夠減小SO2濃度反演的系統(tǒng)誤差,分析了太陽高度角對(duì)SO2濃度反演的影響,闡明了實(shí)時(shí)定標(biāo)SO2濃度反演曲線的必要性。

基于SO2在310 nm波段紫外吸收,通過理論分析設(shè)計(jì)了一種用于測(cè)量煙囪羽流中的二維SO2分布的新型監(jiān)測(cè)技術(shù),采用了雙濾光片通道的紫外成像技術(shù),分別獲得信號(hào)圖像和本底圖像,并利用2-IM法擬合了人工天空背景,結(jié)果顯示通過去除羽流擬合生成人工背景更加接近真實(shí)背景,均勻性更好,且2-IM法過程中相機(jī)始終處于靜止?fàn)顟B(tài),指向SO2發(fā)射源的方向,可以更好的研究SO2排放隨時(shí)間的變化。 該實(shí)驗(yàn)在利用紫外成像技術(shù)獲取SO2濃度圖像的同時(shí),也采用了DOAS技術(shù)獲得圖像中對(duì)應(yīng)光譜儀視場(chǎng)角的SO2濃度信息; 兩種不同機(jī)理的測(cè)量技術(shù)獲得的濃度信息隨時(shí)間演化規(guī)律表現(xiàn)出良好的一致性。 但通過DOAS法計(jì)算的SO2濃度與紫外相機(jī)反演出來的濃度對(duì)比發(fā)現(xiàn),由于光譜儀視場(chǎng)角很小,不具備成像能力,所測(cè)得的濃度信息只是所對(duì)應(yīng)SO2紫外相機(jī)視場(chǎng)中的空間某一點(diǎn)位置的濃度信息,而紫外相機(jī)通過二維圖像更加直觀顯示出煙囪尾氣中SO2的濃度信息及其空間分布,這是DOAS技術(shù)所無法比擬的。

紫外相機(jī)的高空間分辨率和高時(shí)間分辨率,在測(cè)量SO2濃度圖像方面展現(xiàn)出極大的優(yōu)越性,在工廠煙囪及船舶尾氣污染排放遙感監(jiān)測(cè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

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