Departemen Energi Amerika Serikat sedang mengembangkan "GeoPowering The West", sebuah program yang bertujuan untuk meningkatkan penggunaan energi panas bumi di Amerika Serikat bagian barat. Salah satu unsur yang diperlukan untuk mencapai tujuan itu adalah meningkatkan basis sumber daya untuk sistem hidrotermal yang berpotensi dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik. Salah satu strategi untuk membuat perubahan inkremental dalam basis sumber daya adalah untuk memperluas penggunaan perbatasan sistem hidrotermal saat dieksploitasi. Namun, untuk secara signifikan meningkatkan basis sumber daya, kita perlu mengidentifikasi dan menemukan kelas baru dari sistem hidrotermal.Untuk meningkatkan basis sumber daya secara signifikan , kita harus menilai apakah terdapat sejumlah besar saat ini terdeteksi sistem termal tersembunyi, dan mengembangkan cara untuk menemukan mereka. Baru-baru ini pekerjaan yang dimulai oleh Program Geothermal LLNL tiga tahun lalu untuk mengembangkan terlihat dan dekat itt pencitraan IR untuk pemetaan halus ekspresi permukaan geobotanical sistem panas bumi telah menjanjikan. Hasil penelitian ini telah memberi kita dorongan bahwa kita dapat mengeksplorasi ekspresi permukaan tersembunyi untuk memperluas wilayah panas bumi dikenal dan menemukan yang baru. Sebuah gambaran dari bidang yang baru muncul dari hyperspectral remote sensing geobotanical dan tim kolaboratif di LLNL dan Universitas California Santa Cruz mengembangkan teknik ini. Hasil baru yang menjanjikan yang termasuk penemuan kesalahan tersembunyi di gunung. Data hyperspectral dapat memberikan informasi geologi dan biologi tentang sistem dengan cepat, dan tanpa sinoptik sejumlah program pemantauan berbasis darat lainnya. Hal ini membuat alat yang menarik untuk mempelajari kaldera lain di seluruh dunia yang sering kekurangan peta dasar serta padat seismik, GPS, dan program pemantauan geokimia . Beban data hyperspectral kemungkinan akan menurun setelah instrumen tersebut angkasa dan ukuran komputasi dan waktu yang dibutuhkan untuk analisis semakin dicapai. Teknik-teknik baru yang dikembangkan oleh Brigette A. Martini sebagai bagian dari tesis Ph D. rekannya telah menunjukkan bahwa kebutuhan untuk kerja lapangan yang intensif di lapangan dihilangkan. Teknik-teknik pencitraan udara dapat survei daerah yang luas dengan cepat dan dengan biaya yang wajar. Berdasarkan hasil tersebut , kami menyarankan kerangka penelitian, yang akan memungkinkan DOE untuk mengakses bagaimana berguna teknik ini akan dalam menemukan sistem tersembunyi atau bagian tersembunyi dari sistem yang dikenal dalam " Basin dan Range ". Strategi penelitian harus didasarkan pada model konseptual yang diterima secara luas oleh sejumlah disiplin eksplorasi . Untuk Basin dan Range, Kenneth Wisian, dari Southern Methodist University menggambarkan karakteristik umum ekstensional, sistem panas bumi non - magmatik. Model konseptual harus mengidentifikasi sejumlah atribut yang dapat dieksplorasi. Dalam Basin dan Range sistem ekstensional, atribut-atribut ini akan mencakup, antara lain akan ditentukan, orientasi yang tepat dari jangkauan - berlari sistem fraktur stres ke lapangan lokal dan regional, pasokan yang cukup air, permeabilitas host- batuan yang tepat, bukti aliran lemah, deformasi yang aktif, dan bentuk topografi mungkin sesuai. Strategi eksplorasi harus sesuai dengan atribut. Sebagai contoh, di Cekungan dan Range, orang akan menjelajahi sepanjang kesalahan jejak utama mencari bukti stres menguntungkan dan permeabilitas. Teknik-teknik pencitraan satelit overhead yang sedang dikembangkan oleh kolaborasi LLNL / UCSC akan sangat berguna dalam tugas ini. Sedikit perubahan permeabilitas air dan kadang-kadang suhu sepanjang kesalahan tersembunyi sering menghasilkan geobotanical signature itt khas dalam citra overhead Brigette Martini baru-baru ini ditunjukkan dalam hasil nya di Gunung Mammoth disajikan sebelumnya dalam makalah ini. Teknologi citra udara penginderaan jauh hyperspectral mampu mencakup daerah yang luas dengan resolusi 3 meteran. Ini akan memungkinkan kita untuk mengidentifikasi target yang menguntungkan untuk penyelidikan lebih lanjut. Di daerah panas aliran cukup tinggi ( 90-99 mW/m2 ) dari Cekungan dan Range, Wisian dan koleganya telah menunjukkan bahwa ada sekitar satu menemukan bidang suhu tinggi per 14.000 kilometer persegi. Pemeriksaan sepintas dari Nevada State peta kesalahan menunjukkan bahwa ada 500-1100 km dari kesalahan yang signifikan di daerah yang sama. Menemukan sistem tersembunyi dua kali lebih sering secara signifikan akan meningkatkan basis sumber daya , tapi masih akan memerlukan eksplorasi 250-550 km dari kesalahan untuk setiap bidang baru yang ditemukan. Kami telah memperoleh 850 linear km dari gambar itt dengan 1,2 km garis penerbangan yang luas, dengan 3 resolusi spasial m, dalam dua jam pada siang hari matahari dalam misi terbaru di Elkhorn Slough CA. Hyperspectral terlihat dan dekat gambar inframerah dari 850 kilometer Square pada 3 meteran biaya resolusi spasial 25K $ dan membutuhkan waktu 1 hari . Data berasal georectified oleh GPS diferensial onboard, untuk harga. Hari-hari awam adalah 12 K $ masing-masing dan untuk datang adalah waktu satu 50 K $ dibagi jadi sekitar 10 K $ . Saya menemukan jumlah ini sangat menggembirakan bagi pencitraan sebagian besar sumber daya panas bumi yang tersembunyi di AS dengan biaya yang sangat wajar untuk akuisisi citra hyperspectral.

Ini baru wilayah luas geobotanical hyperspectral udara penginderaan jauh mudah dikombinasikan dengan pemahaman yang ada dari daerah dicitrakan. Pengukuran tambahan dengan metode tradisional diterapkan untuk eksplorasi panas bumi, geokimia, aliran panas, seismik, listrik, gravitasi, magnet, SP, kemudian dapat digunakan di daerah yang sangat diincar oleh hasil pencitraan udara. Hal ini penting karena teknik tradisional yang mahal, lambat, dan fokus pada daerah-daerah kecil. Bagi daerah yang sudah disurvei oleh metode tradisional citra hyperspectral udara memberikan gambaran yang dapat mengintegrasikan pengukuran titik menghasilkan lebih lengkap memahami wilayah diperpanjang. Teknologi baru dari udara tinggi citra hyperspectral resolusi, yang berbasis pesawat dan segera akan berbasis satelit pasti akan meningkatkan pemahaman kita tentang Basin dan Range basis sumber daya panas bumi. Selain menemukan kesalahan tersembunyi, citra hyperspectral mengungkapkan banyak tanda tangan ekspresi permukaan panas bumi . Seperti dijelaskan sebelumnya dalam makalah ini, Brigette Martini telah menggunakan citra hyperspectral biaya overhead untuk memetakan kebocoran CO2 dari Mammoth Mountain. Pernafasan CO2 dari sisi-sisi Gunung Mammoth, Ca yang telah terjadi sejak tahun 1989-1990. Rilis telah mengakibatkan membunuh pohon besar di beberapa lokasi sekitar gunung. Yang terbesar terletak dekat Danau Horseshoe di sisi selatan. Beberapa peneliti menggunakan sensor CO2 portabel di tanah dengan hati-hati mempelajari emisi CO2 di daerah ini. Tingkat yang lebih rendah dari emisi CO2 diukur dengan " di tanah sensor CO2 " adalah sekitar 1 gram / meter persegi / hari . Tingkat ini terjadi di dekat tepi zona emisi CO2 ditunjukkan pada peta yang dihasilkan oleh John Rogie. Rogie menerbitkan peta baru, Ini adalah pelajaran untuk membandingkan peta ini dihasilkan oleh sangat banyak pada sampling dasar CO2 Rogie peta Martini bio - respon terpadu dengan emisi CO2 ditunjukkan pada Gambar 2 dalam makalah ini . Brigette Martini telah menunjukkan bahwa jumlah yang bervariasi dari stres fisiologis dalam masyarakat hutan , karena tingkat emisi gas CO2 tinggi , dapat dilihat . Dia telah menemukan bahwa citra hyperspectral 3 meter yang memang memiliki resolusi spasial dan spektral yang cukup untuk memetakan umum kategori jenis tanaman dan untuk memetakan kesehatan tanaman relatif dalam kategori ini . Pemetaan Martini dari vegetasi stres menggunakan citra hyperspectral setuju dengan baik dengan pemetaan dilakukan pada tanah oleh Rogie . Pemetaan nya tidak memperpanjang daerah yang terkena di luar itu dipelajari oleh Rogie . Teknik geobotanical mengambil keuntungan dari fakta bahwa biosfer memiliki respon terpadu untuk CO2 tanah dirilis . Dalam kasus formasi panas bumi , limbah CO2 sangat bervariasi dalam lokasi spasial dan perubahan cepat pada skala waktu yang pendek seperti jam, mungkin karena tekanan barometrik di berbagai bagian dari situs dan kesalahan tersembunyi . Baru Rogie telah menerbitkan sebuah makalah yang sangat baik ( Ref 7 ) yang menyediakan sangat rinci tata ruang dan waktu distribusi tergantung dari fluks CO2 ia ahs diukur pada Danau Horseshoe . Makalahnya adalah " Dinamika Emisi Karbon Dioksida di Mammoth Mountain, California , John D. Rogie , et al diterima untuk publikasi dan pers oleh Bumi dan surat Planetary Science . Kami akan menggunakan peta emisi CO2 nya rinci di Danau Horseshoe untuk memberikan kalibrasi rata-rata pemetaan dampak biologis Martini menggunakan citra overhead. Ini harus memberikan interpretasi setengah kuantitatif efek tanaman yang akan terlihat dalam pencitraan itt udara daerah besar yang memiliki emisi CO2 . Hal ini sangat penting karena tanaman terestrial , rumput , pohon-pohon , semak-semak , dan spesies air ganggang dan tanaman sampel kehidupan limbah CO2 dan umumnya menanggapi dengan distribusi permukaan yang diamati adalah indikasi dari rata-rata limbah CO2 yang sangat lokal di wilayah yang luas . Teknik pencitraan overhead dapat kemudian dikalibrasi secara lokal dengan relatif beberapa mahal , on-the - tanah di tempat pengukuran untuk limbah CO2 .Contoh lain dari tanda tangan terdeteksi ekspresi permukaan panas bumi adalah deteksi sensitif mineral diubah dan tipe tertentu dari suhu dan kimia mikroorganisme tergantung ditemukan di mata air panas bumi .

Hyperspectral PENCITRAAN METODETeknik penginderaan jauh hyperspectral geobotanical yang dikembangkan menggunakan sistem pencitraan udara spektrometer yang tersedia di Amerika Serikat dan di seluruh dunia. Sistem tersebut untuk pencitraan atas yang menghasilkan citra terlihat dan dekat IR mencerminkan gambar cahaya dengan resolusi spasial 1 sampai 5 meter di 128 band panjang gelombang. Rata-rata resolusi spasial sekitar 3 meter memungkinkan untuk mendeteksi dan membedakan spesies individu tanaman serta kompleksitas geologi dan manusia membuat benda yang terbuat dalam gambar. Kami kemudian dapat menafsirkan distribusi spesies tanaman yang diamati dan kesehatannya dengan pemahaman rinci tentang geologi lokal, dan aktivitas manusia lokal. Kami mampu membedakan spesies darat dan air tanaman, semua jenis formasi geologi dan jenis tanah, dan berbagai jenis kegiatan manusia. Kami kemudian dapat mencari dampak biologis infiltrasi di daerah rumit besar. Teknik ini tidak memerlukan sebelum dan sesudah citra karena mereka menggunakan pola spasial spesies tanaman dan variasi kesehatan hadir dalam satu gambar untuk mendeteksi dan membedakan tanda tangan permukaan panas bumi. Selain itu kami berharap bahwa satelit hyperspectral akan beroperasi pada tahun depan atau lebih. Kami juga mengharapkan untuk melihat lebih banyak dan layanan pencitraan satelit udara ditingkatkan tersedia untuk disewa. Ini harus memungkinkan untuk terus pencitraan satelit lebih banyak daerah di AS barat. Yang terlihat dan dekat inframerah (VISNIR) teknik hyperspectral relatif mapan dengan pekerjaan kita. Kami ingin memperluas teknik kami untuk memasukkan radar dan dua daerah panjang gelombang termal citra hyperspectral (MWIR 3 sampai 5 mikron, dan LWIR 8 sampai 12 mikron). Hal ini dapat dengan mudah dicapai dengan termasuk akuisisi dengan radar SAR dan SEBASS hyperspectral instrumen inframerah termal. Nilai untuk jenis akuisisi akan kurang lebih sama seperti untuk terlihat dan dekat IR ( VISNIR ).