Thermal infrared imaging for the detection of relatively warm lacustrine groundwater discharge at the surface of freshwater bodies
Thermal infrared imaging for the detection of relatively warm lacustrine groundwater discharge at the surface of freshwater bodies
复制标题
热红外成像用于检测淡水体表面相对温暖的湖泊地下水排放
DOI：
10.1016/j.jhydrol.2018.05.004
复制
发表时间：
2018
影响因子：
6.4
通讯作者：
Marruedo Arricibita A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Marruedo Arricibita A
热红外（TIR）成像以前已被应用于调查沿海地区，湖泊，水库和河流中相对较大的热足迹。在淡水系统中，冬季相对温暖的地下水的浮力允许使用TIR成像来识别地下水排放或热污染的表面。然而，有关TIR解决这一温暖的地下水上涌的性能的信息是有限的，特别是在精细的空间尺度和可变的排放率。为了评估TIR跟踪湖泊，池塘和水库的水面上涌的温暖的地下水（例如，在浅水近岸区的湖泊地下水排放（LGD））的适用性，我们进行了一个围隔实验，位于水面以上4米的TIR相机捕捉响应于不同的地下水排放速率，天气条件和昼夜周期的热模式。安装在水面以下2 cm处的光纤分布式温度传感系统（FO-STIM）用于TIR图像中观察到的地面真实空间图案。结果表明，净辐射的日周期和主要天气条件的TIR成像解决温暖的地下水排放的准确性的影响。最可靠的结果是在阴天和夜间获得的。我们的研究结果为那些希望在冬季使用TIR在淡水水体表面进行LGD热追踪的人提供了指导。
Thermal infrared (TIR) imaging has been previously applied to survey relatively large thermal footprints in coastal zones, lakes, reservoirs and rivers. In freshwater systems, the buoyancy of relatively warm groundwater during the winter months allows for the surface identification of groundwater discharge or thermal pollution using TIR imaging. However, information regarding the performance of TIR for resolving this warm groundwater upwelling is limited, particularly at fine spatial scales and variable discharge rates. In order to evaluate the suitability of TIR to trace warm groundwater upwelling at the water surface of lakes, ponds and reservoirs (e.g. lacustrine groundwater discharge (LGD) in shallow near-shore zones) we conducted a mesocosm experiment with a TIR camera situated 4 m above the water surface to capture thermal patterns in response to different groundwater discharge rates, weather conditions and the diurnal cycle. A fiber optic distributed temperature sensing system (FO-DTS) installed at 2 cm below the water surface was used to ground-truth spatial patterns observed in TIR images. Results show the impacts of both the diurnal cycle of net radiation and prevailing weather conditions on the accuracy of TIR imaging for resolving warm groundwater discharge. Most reliable results were obtained under overcast weather conditions and during the night. The results of our study provide guidance for those looking to use TIR for conducting thermal tracing of LGD at the surface of freshwater bodies during winter.
登录
查看更多内容
湖泊地下水排放：体积和空间模式的联合测定
DOI：
--
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
作者：
Karin Meinikmann;J. Lewandowski;G. Nützmann
通讯作者：
G. Nützmann
陆地上空航空和卫星图像的热红外校准
DOI：
--
发表时间：
1994
期刊：
IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium
影响因子：
--
作者：
J. Schott
通讯作者：
J. Schott
影响因子：
1
作者：
Tempelhahn, A.;Budzier, H.;Gerlach, G.
通讯作者：
Gerlach, G.
地下水对美国东北部特拉华河上游侏蚌（Alasmidontaheteronta）分布的影响
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
D. Rosenberry;M. Briggs;Emily B. Voytek;J. Lane
通讯作者：
J. Lane
航空热红外图像揭示的海底地下水排放：韩国济州岛的案例研究
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
Eunhee Lee;K. Kang;S. Hyun;K. Lee;Heesung Yoon;Seung;Yongcheol Kim;Zhen Xu;Duk‐jin Kim;D. Koh;Kyoochul Ha
通讯作者：
Kyoochul Ha