中国矿业大学;河北省煤田地质局物测地质队(河北省煤炭地下气化研究中心)秦凯获国家专利权
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龙图腾网获悉中国矿业大学;河北省煤田地质局物测地质队(河北省煤炭地下气化研究中心)申请的专利点源甲烷排放波段敏感性增强信号识别方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN121353920B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511900250.5,技术领域涉及:G06V20/10;该发明授权点源甲烷排放波段敏感性增强信号识别方法及系统是由秦凯;车子行;王硕;卢凤豪;王春博;高鹏远设计研发完成,并于2025-12-16向国家知识产权局提交的专利申请。
本点源甲烷排放波段敏感性增强信号识别方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种点源甲烷排放波段敏感性增强信号识别方法及系统,该方法旨在准确识别卫星观测到的甲烷排放羽流。该识别方法包括以下关键步骤:数据获取与预处理、甲烷单位吸收光谱的精细化构建、敏感波段筛选、集成甲烷增强信号识别算法。该方法解决了抑制假阳性及增强甲烷信号检测的问题,减少甲烷浓度反演结果的误差,特别是在点源甲烷排放羽流识别方面,通过优化波段选择和集成反演算法,提高了甲烷识别的准确性和可靠性,为精细化甲烷排放识别和控制提供高可信度的数据支撑。
本发明授权点源甲烷排放波段敏感性增强信号识别方法及系统在权利要求书中公布了:1.点源甲烷排放波段敏感性增强信号识别方法,其特征在于,包括以下步骤 步骤S1:获取高光谱卫星影像数据并进行预处理; 步骤S2:利用辐射传输模型构建精细化甲烷单位吸收光谱; 步骤S3:融合对数模型、反照率校正和稀疏性先验方法对传统匹配滤波方法进行改进,得到集成甲烷增强信号识别算法; 步骤S3包括: 融合对数模型、反照率校正和稀疏性先验方法对传统匹配滤波方法进行改进,得到集成甲烷增强信号识别算法; 首先,基于比尔定律展开并结合最大似然估计方法,构建优化目标函数; 然后,通过引入L1范数正则化项作为稀疏约束,进一步改进优化目标函数,以适应卫星影像中只有少数甲烷增强像素的特点; 接着,采用迭代收缩阈值算法ISTA进行求解,初始将甲烷浓度增强值α设为0,并重复估计直至收敛,从而得到甲烷浓度增强信号; S3.1.构建匹配滤波算法来检测和量化大气中的甲烷浓度增强,基于甲烷在短波红外波段的吸收特性,通过构建一个与甲烷吸收谱线相匹配的滤波器,通过数学模型提取甲烷浓度增强值; S3.2.采用对数正态分布替代光谱背景模型的方法;在等号两边取对数得: S3.3.基于上面的分析,优化目标是最小化残差,使模型预测值尽可能接近观测值; S3.4.通过在模型中引入反照率校正因子,使输入的辐射数据更好地与已知或估算的表面属性相匹配;采用在迭代计算过程中利用像素的观测反照率因子对目标光谱进行缩放的方法来补偿这种非特异性效应; 步骤S4:基于精细化拟合得到的甲烷单位吸收光谱,协同多个吸收窗口进行敏感性大小排序,基于不同波段数量及组合结合集成甲烷增强信号识别算法进行反演,针对反演结果,对比典型区域的甲烷信号和假阳性信号的变化趋势,并确定最优的反演波段组合方式; 步骤S5:在确定的最优反演波段的基础上,采用集成甲烷增强信号识别算法对影像处理得到甲烷增强信号,识别点源甲烷排放羽流。
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