当工业产业有毒气体泄漏，如果及时且迅速地评估有毒气体泄露位置以及气体的组成、体积、浓度和分布，那相当于挽救了当局和本地居民。为此研究团队开发了一种方法，即两个扫描傅里叶变换红外（FTIR）遥感成像系统来重建泄露气体云的三维图像。
当气体泄露发生时，气体的具体位置和移动方向无法确定，此次开发的三维重建气体云的方法可以用来准确找到泄露气体的经纬度，这些信息对于确定人员暴露以及迅速阻止泄露、减少大气中有毒气体浓度非常重要。
重建三维气体云
由于高灵敏度、非接触性、高分辨率以及实时测量能力，FTIR技术广泛应用于传感领域。单个FTIR系统只能得到三维气体云的二维映射，虽然二维图像可以提供气体泄漏的方向信息，但却不能帮助确定泄露的具体位置，以及气体的浓度分布。
为了探测泄露气体云的体积、位置、传播和浓度分布，该团队决定使用两个扫描FTIR遥感成像系统，并且每个系统由FTIR干涉仪、反射式望远镜、工业摄像机、2自由度倾斜平台、GPS、9轴姿态陀螺仪、干涉图数据采集以及处理系统和台式计算机组成。
为了得到气体云的三维图像，该团队定位了两个FTIR系统可以从不同角度扫描同一空间，然后这些系统收集气体云的红外辐射谱和定位方位角和高度。
由于这两个系统各自从不同角度创建了一个二维 络，该团队可以构建一个提供完整空间信息的三维 络，并结合光谱数据，使用计算机断层成像算法（称为同时代数重建技术，简称SART）处理，最终呈现出气体云的三维重建图像（如图1）。
图1:泄露系统叠加在数字地图上的3D重建图像，
其中红色代表高浓度、蓝色代表低浓度。
在3D重建的气体云中，每个体元或3D像素均包含有关气体相对于地面的经度、纬度、浓度和高度的3D信息，利用GPS和陀螺仪传感器对监测空间进行精确定位，是实现气体云3D定量重建的关键。
图2:两个远程FTIR成像系统，
结合GPS和陀螺传感器以精确定位信息。
为了测试他们的双系统方法，该团队在中国合肥教区进行了一个田间实验。在一个大约为315立方米的室外空间中，他们不间断地释放高浓度六氟化硫（SF6）气体，释放时间超过两分钟。
两个FTIR系统同时扫描空间（如图2），该团队利用高浓度甲烷（CH4）气体重复该过程，成功地重建气体云3D图像。若将这些3D图像叠加到对应的谷歌地球数字地图上，这对于找到泄漏源和提供早期预警信息非常有用。
该团队指出，结合多扫描FTIR遥感成像系统和3D软件使用提出的方法，可以实现自动化在线泄露监测，他们正优化重建方法，并计划在真实的工业环境中测试该系统。
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