2.2.6　各燃料火焰光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論

在紅外波段范圍內(nèi)，3～5μm及8～14μm是重要的大氣窗口。常溫地表物體的溫度一般在300K左右，輻射能的峰值波長(zhǎng)一般在9.26～14.3μm，恰好位于8～14μm的大氣窗口內(nèi)，航天遙感傳感器的熱紅外波段設(shè)置在此波段范圍內(nèi)，如NOAA衛(wèi)星AVHRR傳感器的第4、第5通道（10.5～11.5μm、11.5～12.5μm），Terra衛(wèi)星上的MODIS傳感器的第31、第32通道（10.78～11.28μm、11.77～12.27μm）。熱紅外通道數(shù)據(jù)常用于常溫地表的溫度反演及熱慣量交換分析等。

對(duì)于地面的高溫目標(biāo)，例如燃燒的火焰等，溫度一般可以達(dá)到600K以上，對(duì)應(yīng)的輻射峰值波長(zhǎng)約為4.8μm，該波長(zhǎng)位于中紅外波段3～5μm的大氣窗口內(nèi)，在該波段范圍內(nèi)的傳感器常用于火山、火災(zāi)等高溫目標(biāo)的識(shí)別。張勇等^{［60，61］}研究了BOMEMMR-154光譜儀對(duì)植被火災(zāi)監(jiān)測(cè)效果，結(jié)果表明在4.34～4.76μm波段范圍內(nèi)可有效監(jiān)測(cè)火點(diǎn)，稱為火點(diǎn)遙感通道。MODIS的火點(diǎn)識(shí)別算法也是基于火點(diǎn)像元在4μm波段及10μm波段處溫度熱異常構(gòu)建的。本研究結(jié)論也證實(shí)了這一點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)測(cè)試的各燃料的火焰光譜均在4.5μm波段處達(dá)到最大值，在該波段處的高發(fā)射強(qiáng)度可作為遙感識(shí)別火焰的判據(jù)。

本研究通過(guò)利用MCT傳感器對(duì)各燃料的火焰光譜進(jìn)行了測(cè)試分析，結(jié)果表明在波長(zhǎng)6～14μm波段范圍內(nèi)，各燃料火焰光譜的強(qiáng)度均較低，雖然8～14μm的波長(zhǎng)范圍是重要的大氣窗口，但傳感器在該波段范圍內(nèi)不利于對(duì)高溫火焰進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

地物光譜的特征波段是地物識(shí)別的重要信息，Vodacek等^［62］基于鉀在767nm及770nm波段的發(fā)射光譜特征，提出了植被火災(zāi)的高光譜遙感監(jiān)測(cè)方法。本研究擬通過(guò)在紫外-近紅外（354～845nm）波段范圍內(nèi)的油料火焰光譜測(cè)試分析找到特征波段，但在紫外波段范圍內(nèi)，油料火焰燃燒產(chǎn)生的特征基團(tuán)的發(fā)射光譜強(qiáng)度較弱，特征不夠明顯；在近紅外波段810nm處存在一個(gè)微弱的H₂O發(fā)射峰，但烴類燃料燃燒均會(huì)產(chǎn)生H₂O，因此無(wú)法通過(guò)該波段進(jìn)行燃料種類的識(shí)別。此外，Dennison等^［63］研究表明，火焰燃燒產(chǎn)生的煙氣限制了傳感器在可見(jiàn)光及近紅外波段的火災(zāi)識(shí)別效果，但在短波紅外波段范圍內(nèi)，煙氣對(duì)火災(zāi)監(jiān)測(cè)效果的影響較小。

綜上，可通過(guò)3～5μm波段范圍內(nèi)傳感器接收到的地物發(fā)射強(qiáng)度進(jìn)行高溫目標(biāo)的監(jiān)測(cè)。當(dāng)高溫目標(biāo)為燃燒的火焰，可通過(guò)計(jì)算火焰光譜OPFDI以達(dá)到判別油料火焰的目的。