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| 利用大豆光谱特征判定地下封存CO2泄漏 | |
| 引用本文： | 蒋金豹,Michael D Steven,何汝艳,蔡庆空,陈云浩,徐 谨.利用大豆光谱特征判定地下封存CO2泄漏[J].农业工程学报,2013,29(12):163-169. |
| 作者姓名： | 蒋金豹 Michael D Steven 何汝艳 蔡庆空 陈云浩 徐 谨 |
| 作者单位： | 1. 中国矿业大学 北京地测学院,北京,100083 2. School of Geography，University of Nottingham，Nottingham，NG7 2RD 3. 北京师范大学资源学院,北京,100875 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41101397）；教育部博士点基金项目（20100023120007）；国土资源部地学空间信息技术重点实验室开放基金（KLGSIT2013-05）；北京市大学生创新计划项目（J121203）联合资助。 |
| 摘 要： | 碳捕捉与储存（carbon capture and storage，CCS）技术可以减少CO2气体排放，从而减缓全球气候变暖。但把CO2液化后进行地质封存具有泄漏的风险，如何大面积、快速、高效地监测CO2泄漏点是一个技术难题。该文通过野外模拟试验，以大豆为试验对象，研究了地下储存的CO2轻微泄漏对地表植被及其遥感特征的影响。大豆在2008年6月4日播种，自7月4日开始CO2气体以1 L/min的速度持续注入土壤中，每天测量土壤中CO2体积分数（土壤中CO2气体占土壤中总气体体积含量的百分比）、每周测量1次大豆叶片的SPAD值、光谱数据。试验结果表明，当土壤中 CO2体积分数小于15%时，对照（CK）与 CO2泄漏胁迫大豆 SPAD值无显著性差异（P＞0.1），当土壤中CO2体积分数大于等于15%时，CK与CO2泄漏胁迫大豆SPAD值具有极显著性差异（P＜0.001），随着胁迫进行大豆会早熟、落叶，甚至枯死。利用连续统去除法对大豆的光谱数据进行处理，发现随着土壤中CO2体积分数的增大，在绿光区的光谱反射率逐渐增大，而其他波段则无明显变化规律。根据CO2泄漏胁迫下大豆的光谱变化特征，设计采用面积植被指数Area(510～590 nm)（510～590 nm光谱曲线所包围的面积）识别遭受CO2泄漏胁迫的大豆。结果表明，当土壤中CO2体积分数大于等于15%时，Area(510～590 nm)指数可以较好地识别出遭受胁迫的大豆，且具有较高的可区分性及稳定性，但当土壤中CO2体积分数小于15%时，该指数在整个生育期内无法准确识别出遭受胁迫的大豆。该研究结果对未来地表生态评估、高光谱遥感监测CO2泄漏点具有重要意义与应用价值。 |
| 关 键 词： | 光谱分析 叶绿素 模型 CO2泄漏胁迫 大豆 |
| 收稿时间： | 2012/11/13 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2013/5/14 0:00:00 |
Judgment of CO2 leaking in underground storage using spectral characteristics of soybean |
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| Jiang Jinbao,Michael D Steven,He Ruyan,Cai Qingkong,Chen Yunhao and Xu Jin.Judgment of CO2 leaking in underground storage using spectral characteristics of soybean[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2013,29(12):163-169. | |
| Authors: | Jiang Jinbao Michael D Steven He Ruyan Cai Qingkong Chen Yunhao and Xu Jin |
| Abstract: | |
| Keywords: | spectral analysis chlorophyll models CO2 leakage stress bean |
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