煤田地质与勘探

作者：邵振鲁, 张会松, 邓榕, 杨彤, 马东,

关键词：煤矸石山, 自燃, 无人机, 三维重构, 温度场, 火区探测,

目的煤矸石山自燃灾害严重破坏生态环境，影响安全生产，已成为我国生态文明建设进程中的瓶颈问题，为科学制定灭火方法及实施灭火工程，自燃煤矸石山火区范围的准确探测至关重要。方法提出采用无人机热红外倾斜摄影测量技术探测高温区三维分布的思路，研发热红外图像多尺度高斯滤波细节增强技术，突出目标边缘信息；基于FLIR Tools 软件开发工具包SDK (software development kit)开发热红外图像一键式批量化处理软件，利用ThreadPool高效地开展热红外图像的多线程异步处理，全局统一所有热红外图像颜色阈值与温度数值的对应关系；最后采用批量处理后的热红外图像进行自燃煤矸石山火区表面温度场三维重构，并在陕西某煤矸石山火区进行了现场应用。结果和结论结果表明：(1) 经过多尺度高斯滤波细节增强后，热红外彩色图像细节特征得到显著增强，热红外图像信息熵由6.989提高到了7.624。(2) 所开发的热红外图像批量化处理软件可在10 min内对1 000张热红外图像进行快速处理，极大提高了工作效率。(3) 上述技术在陕西某煤矸石山火区现场成功构建了一区及二区煤矸石山火区三维表面温度场，分别圈定了11 693 m2和10 800 m2高温区，为火区发展态势评估和后续灭火方案设计提供了支撑。研究成果可应用于煤矸石山火灾、煤田火灾、垃圾填埋场火灾、森林火灾以及建筑火灾等高温场景的温度场三维重构，为火区侦查、火情调查及火源位置诊断提供详实的火场数据支持。

来源：2024年第11期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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