|

Экспериментальные исследования спектров лазерно-индуцированной флуоресценции антропогенных объектов на земной поверхности

Авторы: Федотов Ю.В., Кравцов Д.А., Белов М.Л., Городничев В.А. Опубликовано: 28.09.2018
Опубликовано в выпуске: #5(122)/2018  
DOI: 10.18698/0236-3933-2018-5-36-44

 
Раздел: Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы | Рубрика: Акустические приборы и системы  
Ключевые слова: лазерно-индуцированная флуоресценция, спектры, земная поверхность, антропогенные объекты

Проведены экспериментальные исследования спектров лазерно-индуцированной флуоресценции различных антропогенных объектов на земной поверхности на безопасной для зрения лазерной длине волны возбуждения флуоресценции 0,355 мкм. Приведены параметры экспериментальной установки и результаты обработки спектров лазерно-индуцированной флуоресценции антропогенных объектов. Показано, что лазерно-индуцированный флуоресцентный сигнал от антропогенных объектов на земной поверхности (асфальт, битум, рубероид, кирпич, тротуарная плитка, окрашенные поверхности, загрязнения, вызванные другими причинами, а не нефтью или нефтепродуктами) может быть сравним с лазерно-индуцированным флуоресцентным сигналом от нефтяного загрязнения на земной поверхности. Перспективна разработка лазерных флуоресцентных методов обнаружения нефтяных загрязнений на безопасной для зрения длине волны возбуждения флуоресценции 0,355 мкм, основанных на анализе формы спектров флуоресценции загрязнений нефтью и нефтепродуктами, антропогенных объектов и природных образований на земной поверхности

Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России (проект № 13.7377.2017/БЧ)

Литература

[1] Grec A., Maior C. Earth oil extraction — major environmental pollution source // Environmental Engineering and Management Journal. 2008. Vol. 7. No. 6. P. 763–768.

[2] Hofer T.N., ed. Marine pollution: new research. Nova Science Publishers Inc., 2008. 423 p.

[3] Adejoh O.F. Petroleum pipelines, spillages and the environment of the Niger Delta region of Nigeria // World Environment. 2014. Vol. 4. No. 3. P. 93–100.

[4] Measures R.M. Laser remote sensing. Fundamentals and applications. Krieger, 1992. 510 р.

[5] Оптико-электронные системы экологического мониторинга природной среды / В.И. Козинцев, В.М. Орлов, М.Л. Белов, В.А. Городничев, Б.В. Стрелков. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 528 c.

[6] Etkin D.S. Analysis of U.S. oil spillage. API, 2009. 71 p.

[7] Sivokon I.S., Andreev N.N. Laboratory assessment of the efficiency of corrosion inhibitors at oilfield pipelines of the West Siberia region I. Objective setting // Int. J. Corros. Scale Inhib. 2012. Vol. 1. No. 1. P. 65–79.

[8] Improving pipeline integrity and performance through advance leak detection and control systems // Schneider Electric: веб-сайт компании. URL: www.schneider-electric.com/medias/solutions/downloads/430-pipeline_security.pdf (дата обращения: 23.05.2018).

[9] Zhang J., Hoffman A., Kane A., Lewis J. Development of pipeline leak detection technologies // 10th International Pipeline Conference. 2014. Vol. 1. Art. IPC2014-33619. DOI: 10.1115/IPC2014-33619

[10] Investigation of seawater pollution on Black Sea Romanian coast / G.J. Ciuciu, D. Secrieru, G. Pavelescu, D. Savastru, et al. // Proc. of SPIE. 2006. Vol. 6522. P. 1–6. DOI: 10.1117/12.723173

[11] Apostol S. Leaf fluorescence as diagnostic tool for monitoring vegetation // From cells to proteins: imaging nature across dimensions. Springer, 2005. P. 423–430.

[12] Saito Y. Laser-induced fluorescence spectroscopy technique as a tool for field monitoring of physiological status of living plants // Proc. of SPIE. 2007. Vol. 6604. P. 1–12. DOI: 10.1117/12.727194

[13] Snels M., Guarini R., Dell Aglio M. First results obtained with a LIDAR fluorescence sensor system // Proc. of SPIE. 2000. Vol. 4070. Р. 100–107. DOI: 10.1117/12.378144

[14] Investigation of laser-induced fluorescence of several natural leaves for application to lidar vegetation monitoring / Y. Saito, M. Kanoh, K. Hatake, T.D. Kawahara, A. Nomura // Applied Optics. 1998. Vol. 37. Iss. 3. Р. 431–437. DOI: 10.1364/AO.37.000431

[15] Laser-induced fluorescence monitoring of vegetation in Tuscany / H. Ender, J. Johansson, S. Svanberg, E. Wallinder, et al. // EARSeL Advances in Remote Sensing. 1992. Vol. 1. No. 2. Р. 119–130.

[16] The effective of different excitation wavelengths on the identification of plant species based on fluorescence lidar / J. Yang, W. Gong, S. Shi, L. Du, J. Sun, S. Song // The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2016. Vol. XLI-B1. P. 147–150.

[17] Федотов Ю.В., Матросова О.А., Белов М.Л., Городничев В.А. Метод обнаружения нефтяных загрязнений на земной поверхности, основанный на регистрации флуоресцентного излучения в трех узких спектральных диапазонах // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26. № 3. С. 208–212.

[18] Матросова О.А. Методы контроля нефтяных загрязнений земной поверхности, основанные на явлении лазерно-индуцированной флуоресценции. Дис. … канд. техн. наук. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 178 с.

[19] Федотов Ю.В., Булло О.А., Белов М.Л., Городничев В.А. Экспериментальные исследования лазерного метода обнаружения стрессовых сoстояний растений // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 2. С. 21–32. DOI: 10.18698/0236-3933-2017-2-21-32