用于測量垃圾填埋場和溫室氣體排放熱點(diǎn)甲烷通量的無人機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)和試驗(yàn)

日期： 2018-03-23

瀏覽次數(shù): 72

摘要：

本文介紹了一種新的采樣和測量方法，該方法使用無人航空系統(tǒng)（UAS）記錄的二氧化碳濃度和風(fēng)力數(shù)據(jù)的代用測量結(jié)果來推斷甲烷通量。這里描述和試驗(yàn)的通量法適用于垃圾填埋場和類似溫室氣體排放熱點(diǎn)的空間尺度，使其成為一種低成本和快速案例研究量化目前尚不能確定（但非常重要）溫室氣體通量的重要新方法源。我們提供了一個(gè)研究案例，利用這些基于UAS的測量結(jié)果，從英格蘭北部的試驗(yàn)填埋場獲得瞬時(shí)甲烷通量，采用為UAS采樣定制的質(zhì)量平衡模型，并將CO?2濃度聯(lián)合排放作為甲烷排放代用品。在2014年11月27日和2015年3月5日進(jìn)行的兩次試驗(yàn)中，甲烷通量（和通量不確定性）分別為0.140 kg s-1（1σ時(shí)為±61％）和0.050 kg s-1（1σ時(shí)為±54％）。背景（流入）濃度（> 40％）和風(fēng)速（> 10％）的環(huán)境變化主導(dǎo)了流量的不確定性;而儀器所導(dǎo)致的誤差率僅為1-2％。所描述的方法代表了關(guān)于溫室氣體熱點(diǎn)通量計(jì)算這一具有挑戰(zhàn)性的問題的重要進(jìn)展，并且提供了對各種類似環(huán)境的可再現(xiàn)性。這種新的測量解決方案可以增加一套方法來更好地驗(yàn)證特定源溫室氣體排放清單?-?這是“聯(lián)合國氣候變化框架公約”COP21（巴黎）氣候變化協(xié)議的一項(xiàng)重要新要求。

閱讀原文請點(diǎn)擊下方鏈接

用于測量垃圾填埋場和溫室氣體排放熱點(diǎn)甲烷通量的無人機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)和試驗(yàn)

cdca8bc3618723d5efe56119fc8d3c9a.pdf?(2.98 MB)

上一篇：無下一篇：應(yīng)用ABB LGR分析儀與雙標(biāo)水法(Doubly-Labeled Water M

News / 相關(guān)新聞 More

土壤呼吸 | 森林中溶解有機(jī)物的移動在解凍期間影響下游土壤的二氧化碳通量

2024 - 12 - 02

森林約占全球土壤碳庫的70%，是調(diào)節(jié)大氣CO2濃度的關(guān)鍵因素。濕地作為陸地和水生系統(tǒng)的過渡區(qū)，通常地下水位接近地表。全球變暖導(dǎo)致北方低地森林被濕地取代，造成景觀破碎化，并可能改變碳通量。土壤CO2通量占大氣碳的20-38%，其主要來源是土壤呼吸，包括自養(yǎng)和異養(yǎng)呼吸。異養(yǎng)呼吸受溫度、濕度和溶解有機(jī)物（DOM）影響。低分子量化合物（LMW）更易降解，促進(jìn)微生物活動和土壤呼吸。解凍期雨雪事件可將DOM輸送至濕地，影響土壤CO2通量。本研究假設(shè)，解凍期森林濕地集水區(qū)的土壤CO2通量受DOM運(yùn)動的影響，目標(biāo)是分析CO2通量變化，確定DOM的影響，并探索微生物在其中的作用。圖們江位于中國、朝鮮和俄羅斯的交界處，最終流入日本海，地處中高緯度地區(qū)，范圍為北緯41.99°到44.51°（圖1(a)）。布爾哈通河是圖們江的重要支流，其上游流域面積為1560平方公里。該流域以山地...

More

ASD | LabSpec地物光譜儀在反演土壤水分特征曲線方面的應(yīng)用

2024 - 11 - 07

對地表入滲和蒸發(fā)通量的分配，以及準(zhǔn)確量化不同空間尺度下土壤與大氣之間的質(zhì)量和能量交換過程，都需要了解土壤的水文性質(zhì)（如土壤水分特征曲線和導(dǎo)水率特征曲線）。土壤水分特征曲線（SWRC）描述了在基質(zhì)勢下土壤水分含量的平衡情況，是重要的水文特性，與土壤孔隙的大小分布和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，受土壤結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、有機(jī)物和粘土礦物等因素的影響。傳統(tǒng)測量SWRC的實(shí)驗(yàn)室方法繁瑣，數(shù)據(jù)往往不完整，且只覆蓋有限的水分含量范圍。近年來，近程和遙感技術(shù)得到了廣泛關(guān)注，特別是在光學(xué)域內(nèi)的土壤反射光譜已被用于獲取土壤礦物學(xué)和化學(xué)成分、有機(jī)物含量、粒度分布及水分含量等信息。這些研究為衛(wèi)星遙感提供了大尺度測繪的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)方法主要依賴光譜轉(zhuǎn)移函數(shù)，盡管能有效推斷土壤水力特性，但需大量數(shù)據(jù)進(jìn)行模型校準(zhǔn)。本文提出了一種新的實(shí)驗(yàn)室方法，通過水分含量依賴的短波紅外（SWIR）土壤反射光譜直接估計(jì)SWRC，利用最近開發(fā)的前向輻射傳輸模型，僅...

More

LI-2100 | 基于水分利用策略和植物性狀確定坡耕地玉米種植適宜土壤厚度

2024 - 10 - 29

水資源在糧食生產(chǎn)和生態(tài)修復(fù)中的關(guān)鍵作用，特別是在頻繁出現(xiàn)的高溫、干旱等極端天氣條件下，威脅糧食生產(chǎn)，加速土地退化。研究指出，中國作為人均水資源低于世界平均水平的國家，農(nóng)業(yè)用水已占全國總用水量的60%以上，但整體用水效率較低且區(qū)域差異顯著。尤其在山區(qū)和丘陵地區(qū)，土壤侵蝕和厚度減少嚴(yán)重影響了蓄水能力，加劇了干旱頻發(fā)和作物減產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，本文強(qiáng)調(diào)了通過優(yōu)化農(nóng)業(yè)管理實(shí)踐，提高用水效率，以緩解干旱脅迫，維持作物產(chǎn)量的重要性。本次田間試驗(yàn)在中國科學(xué)院鹽亭紫色土農(nóng)業(yè)生態(tài)站進(jìn)行，該站位于中國四川盆地中北部，海拔400-600m（東經(jīng)105° 27’，北緯 31°16’）（圖 1）。該地區(qū)屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候，平均氣溫 17.3℃。年平均降水量為826mm，蒸發(fā)量為680 mm。降雨分布不均，約70%的年降水發(fā)生在夏秋季，季節(jié)性干旱頻繁，主要發(fā)生在春季和初夏。圖1...

More

Resonon | Pika IR+高光譜成像儀在考古學(xué)方面的應(yīng)用

2024 - 10 - 29

考古學(xué)雖然常與發(fā)掘相關(guān)，但許多遺址仍需通過地表上的文物和其他特征來進(jìn)行識別。對這些地表考古記錄的分析不僅可以揭示不同定居時(shí)期的信息，還能展示土地的農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)或儀式用途，以及景觀中人、物、思想的流動模式。本文介紹了一種利用機(jī)載高光譜短波紅外 (SWIR) 圖像的新方法，用于記錄和分析地表考古材料。SWIR 光可以區(qū)分不同類型的巖石、礦物和土壤，地質(zhì)學(xué)家經(jīng)常利用這一原理繪制地質(zhì)圖。Resonon Pika IR+高光譜成像儀能夠以優(yōu)于10厘米的空間分辨率收集SWIR圖像，從而識別并表征地表文物。本文探討了在NASA Space Archaeology 資助下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，展示了這項(xiàng)技術(shù)的潛力和挑戰(zhàn)，特別是在成功定位和表征單個(gè)文物方面，同時(shí)指出了未來發(fā)展的關(guān)鍵方向。作者團(tuán)隊(duì)將 Resonon Pika IR+高光譜成像儀安裝在 DJI M600上（圖 1）。還在機(jī)身頂部安裝了額外的 GPS 天線桿...

More

【關(guān)閉窗口】【打印】