- PII
- S3034612625120102-1
- DOI
- 10.7868/S3034612625120102
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 44 / Issue number 12
- Pages
- 90-108
- Abstract
- The releases of toxic or explosive gases have a negative impact on the environment and pose a serious threat to the life and health of industrial workers, as well as to the population living in areas adjacent to the industrial facilities. Modern technologies make it possible to remotely and promptly detect such threats, thereby preventing potential accidents and disasters. This work presents a novel methodology for simulating the detection of a gas cloud resulting from a leak at an industrial infrastructure line under open atmospheric conditions. The approach includes the synthesis of observation scenarios in the radiation wavelength range of 300–2500 nm, taking into account the peculiarities of its detection utilizing hyperspectral imaging instrumentation (HSI). Using the example of sulfur dioxide leak detection via a neural network algorithm based on a Siamese neural network, it has been demonstrated that an SO cloud can be remotely identified using HSI operating in the 330–700 nm range with a spectral resolution of 1 nm.
- Keywords
- гиперспектральная аппаратура спектральное разрешение дистанционное обнаружение утечек газов моделирование методика оценки эффективности сечение молекулярного поглощения гауссова модель рассеивания модель Паскуилла—Гиффорда синтезирование данных нейросетевые алгоритмы сиамская нейронная сеть
- Date of publication
- 03.03.2026
- Year of publication
- 2026
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 51
References
- 1. Голубков Г.В., Григорьев Г.Ю., Набиев Ш.Ш. и др.// Хим. физика. 2018. Т. 37. № 10. С. 47. https://doi.org/10.1134/S0207401X18090054
- 2. Голяк Ил.С., Анфимов Д.Р., Винтайкин И.Б. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 4. C. 3. https://doi.org/10.31857/S0207401X23040088
- 3. Fufurin I.L., Golyak I.S., Golyak I.S. et al. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2025. V. 19. № 3. P. 674. https://doi.org/10.1134/S199079312570040X
- 4. Морозов А.Н., Табалин С.Е., Анфимов Д.Р. и др. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 6. С. 40. https://doi.org/10.31857/S0207401X24060052
- 5. Idoughi R., Vidal T.H.G., Foucher P.Y. et al. // J. Spectrosc. 2016. V. 2016. 5428762. https://doi.org/10.1155/2016/5428762
- 6. Родионов И.Д., Гоморев М.А., Родионова И.П. и др. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 10. С. 71. https://doi.org/10.31857/S0207401X24100069
- 7. Izmailova Y.A., Leontyev A.A., Vinogradov A.N. et al. // Atmosphere, Ionosphere, Safety. Proceedings of IX International Conference. Kaliningrad: Algomat, 2025. P. 209. https://doi.org/10.59043/978–5–6042044–9–8_209
- 8. Белов И.В., Беспалов М.С., Клочкова Л.В. и др. // Мат. моделирование. 1999. Т. 11. № 8. С. 52.
- 9. СТО Газпром 2-2.3-351-2009. Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных объектов газотранспортных предприятий. М.: ОАО “Газпром”, 2009.
- 10. Методика оценки последствий химических аварий (Методика “Токси-2.2”) // Методики оценки последствий аварий на опасных производственных объектах. М.: НТЦ Промышленная безопасность, 2002.
- 11. Монин А.С., Обухов А.М. // Тр. Геофиз. инст. АН СССР. 1954. Т. 24. № 151. С. 163.
- 12. Turner D.B. Practical guide to atmospheric dispersion modeling Texas: Trinity Consultants, Inc., 2007.
- 13. User’s Guide for the Industrial Source Complex (ISC3) Dispersion Model. Volumes I and II. Research Triangle Park: Office of Air Quality Planning and Standards, Emissions, Monitoring, and Analysis Division, 1995. EPA‑454/B‑95‑003a.
- 14. Napier B.A., Strenge D.L., Ramsdell J.V. GENII Version 2 Users Guide. 2012.
- 15. Hanna S.R., Briggs G.A., Hosker R.P. Handbook on atmospheric diffusion. Oak Ridge: Technical Information Center, U.S. Department of Energy, 1982. V. 11223. https://doi.org/10.2172/5591108
- 16. Turner D.B. Workbook of atmospheric dispersion estimates. Washington: U.S. Department of Health, Education, and Welfare, 1969.
- 17. Briggs G.A. // Plume Rise Predictions. Boston: American Meteorological Society, 1975. P. 59.
- 18. Berk A., Conforti P., Kennett R. et al. // Algorithms and Technologies for Multispectral, Hyperspectral, and Ultraspectral Imagery XX. 2014. V. 9088. 90880H. https://doi.org/10.1117/12.2050433
- 19. Базы данных ECOSTRESS [Электронный ресурс]. URL: https://ecostress.jpl.nasa.gov
- 20. Базы данных Института химии Макса Планка [Электронный ресурс]. URL: https://www.mpic.de
- 21. Lothian G.F. // Analyst. 1963. V. 88. P. 678.
- 22. Zhang X., Gao K., Wang J. et al. // Remote Sens. 2022. V. 14. № 5. P. 1260. https://doi.org/10.3390/rs14051260
- 23. Chen B., Liu L., Zou Z. et al.// Remote Sens. 2023. V. 15. № 13. 3223. https://doi.org/10.3390/rs15133223
- 24. Özdemir O.B., Koz A. // IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Obs. Remote Sens. 2023. V. 16. P. 1474. https://doi.org/10.1109/JSTARS.2023.3235781
- 25. Xiong Y., Wu K., Yu G. et al. // Sensors. 2022. V. 22. № 10. P. 3900. https://doi.org/10.3390/s22103900
- 26. Hermans C., Vandaele A.C., Fally S. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 2009. V. 110. № 9–10. P. 756. https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2009.01.031
- 27. Vandaele A.C., Hermans C., Fally S. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 2009. V. 110. № 18. P. 2115. https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2009.05.006
- 28. Whitehead R.F., De Mora S.J., Demers S. // The Effects of UV Radiation in the Marine Environment. Cambridge: Cambridge University Press, 2000. P. 1. https://doi.org/10.1017/CBO9780511535444.002
- 29. Vandaele A.C., Hermans C., Fally S. et al. // J. Geophys. Res. Atmos. 2002. V. 107. № D18. 4348. https://doi.org/10.1029/2001JD000971
- 30. Young I.A.K., Murray C., Blaum C.M. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2011. V. 13. № 33. P. 15318. https://doi.org/10.1039/c1cp21337g
- 31. Maistry N. // Proc. 19th Int. Sympos. High Voltage Engineering. Johannesburg: Univ. Witwatersrand, 2015. P. 1.
- 32. Manolakis D., Truslow E., Pieper M. et al.// IEEE Signal Process. Mag. 2014. V. 31. № 1. P. 24. https://doi.org/10.1109/MSP.2013.2278915
- 33. Vaughan W.M. // J. Air Waste Manage. Assoc. 1991. V. 41. № 11. P. 1489. https://doi.org/10.1080/10473289.1991.10466948