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Thermal infrared remote sensing advancements in monitoring thermal discharge from coastal power plants
GU Jialin, LOU Xiulin, ZHANG Huaguo, CAO Wenting, BAI Yaoping
Journal of Marine Sciences ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (4) : 123-137.
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Thermal infrared remote sensing advancements in monitoring thermal discharge from coastal power plants
Accurate monitoring and assessment of the temperature rise intensity and spatio-temporal distribution of thermal discharge from power plants are of great significance for ensuring safe operations of the power plants and protecting the ecological environment of surrounding marine areas. Based on thermal infrared remote sensing observation technology, information such as the spatial distribution, temperature rise intensity, and temporal variation of thermal discharge from coastal power plants can be obtained, making it an important means for monitoring thermal discharge from these plants. The current research status and progress in monitoring thermal discharge from coastal power plants using thermal infrared remote sensing technology are systematically reviewed, including remote sensing data sources, water temperature retrieval, thermal discharge background temperature information extraction, spatio-temporal statistics of thermal discharge, and analysis of influencing factors. Furthermore, the paper proposes future directions for remote sensing research on thermal discharge from coastal power plants.
coastal power plants / thermal discharge / thermal infrared remote sensing / background temperature / influencing factors / remote sensing monitoring / thermal pollution / sea surface temperature
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覃志豪,
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Landsat TM data has a thermal band (TM6) to monitor the thermal radiance and surface temperature of the earth. For a long time, retrieval of surface temperature from TM6 data is done through the method called atmospheric correction, which requires the estimate of atmospheric thermal radiance and absorption. The computation is complicated and the accuracy is strongly subjected to the estimate, hence has few applications in real world. In this paper, a new method with simple computation and high accuracy is developed on the basis of thermal radiance transfer equation of the ground. The impacts of both atmosphere and the emitted ground on the thermal radiance transfer of the ground are directly involved into the proposed algorithm, which requires 3 essential parameters for the retrieval: emissivity, transmittance and atmospheric average temperature. Validation indicates that the accuracy of the algorithm is high up to <0.4℃ for the estimate of the essential parameters with no errors and <1.1℃ for the estimate moderate errors. Since the method is applicable for the remote sensing data with only one thermal band, it has been termed as mono window algorithm.
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