High-frequency monitoring of anomalous methane point sources with multispectral Sentinel-2 satellite observations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. We demonstrate the capability of the Sentinel-2 MultiSpectral Instrument (MSI) to detect and quantify anomalously large methane point sources with fine pixel resolution (20 m) and rapid revisit rates (2–5 d). We present three methane column retrieval methods that use shortwave infrared (SWIR) measurements from MSI spectral bands 11 (∼ 1560–1660 nm) and 12 (∼ 2090–2290 nm) to detect atmospheric methane plumes. The most successful is the multi-band–multi-pass (MBMP) method, which uses a combination of the two bands and a non-plume reference observation to retrieve methane columns. The MBMP method can quantify point sources down to about 3 t h−1 with a precision of ∼ 30 %–90 % (1σ) over favorable (quasi-homogeneous) surfaces. We applied our methods to perform high-frequency monitoring of strong methane point source plumes from a well-pad device in the Hassi Messaoud oil field of Algeria (October 2019 to August 2020, observed every 2.5 d) and from a compressor station in the Korpezhe oil and gas field of Turkmenistan (August 2015 to November 2020, observed every 5 d). The Algerian source was detected in 93 % of cloud-free scenes, with source rates ranging from 2.6 to 51.9 t h−1 (averaging 9.3 t h−1) until it was shut down by a flare lit in August 2020. The Turkmen source was detected in 40 % of cloud-free scenes, with variable intermittency and a 9-month shutdown period in March–December 2019 before it resumed; source rates ranged from 3.5 to 92.9 t h−1 (averaging 20.5 t h−1). Our source-rate retrievals for the Korpezhe point source are in close agreement with GHGSat-D satellite observations for February 2018 to January 2019, but provide much higher observation density. Our methods can be readily applied to other satellite instruments with coarse SWIR spectral bands, such as Landsat-7 and Landsat-8. High-frequency satellite-based detection of anomalous methane point sources as demonstrated here could enable prompt corrective action to help reduce global methane emissions.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».