[發(fā)明專利]通過衛(wèi)星系統(tǒng)自動探測地球表面的火點和例如云、薄霧、塵霧或類似的大氣現(xiàn)象

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110307830.5
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN102542248A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬西莫·扎瓦利;馬里奧·科斯坦蒂尼
• 申請（專利權(quán)）人: 電視廣播有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林;鄭世奇

本申請是申請日為2007年7月27日、申請?zhí)枮?00780034841.2、發(fā)明名稱為“通過衛(wèi)星系統(tǒng)自動探測地球表面上火點的方法”的專利申請的分案申請。?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過衛(wèi)星系統(tǒng)自動探測地球表面的火點和例如云、薄霧、塵霧或類似的大氣現(xiàn)象，更特別地通過利用地球同步衛(wèi)星或極軌衛(wèi)星系統(tǒng)的多光譜傳感器獲得的多光譜數(shù)據(jù)自動探測地球表面的火點和例如云、薄霧、塵霧或類似的大氣現(xiàn)象。?

背景技術(shù)

公知，多光譜圖像為通過遙感輻射計獲得的圖像，每個輻射計獲得可視光譜的小波段區(qū)域的數(shù)字圖像(稱為場景，以遙感的方式)，從0.4μm到0.7μm稱為紅-綠-藍(RGB)區(qū)域，從0.7μm到10μm或者更大的稱為紅外波長，分類為NIR(近紅外)、MIR(中紅外)、FIR(遠紅外)或TIR(熱紅外)。因此，多光譜圖像為相同場景的幾個單光譜(單波段或單色)圖像的集合，通過對不同波長敏感的傳感器獲得每個單光譜圖像。?

基于閾值標準和上下文算法的不同的火點探測技術(shù)已經(jīng)被開發(fā)并用于多光譜極軌傳感器，并且在最近幾年中被用于地球同步傳感器。對于這些技術(shù)的詳細討論，例如可以參考Kaufman，Y.J.，Justice，C.O.，F(xiàn)lynn，L.P.Kendal，J.D.，Prins，E.M.，Giglio，L.Ward，D.E.Menzel，W.P.和Setzer，A.W.，1998，從EOS-MODIS監(jiān)測潛在的全球火點，地球物理學(xué)研究雜志，103，32215-32238，和Giglio，L.，Descloitre，?J.，Justice，C.O.&Kaufman，Y.J.(2003)，一種對MODIS的改進上下文火點探測算法，Rem.Sen.環(huán)境，87：273-282。?

極軌衛(wèi)星上的多光譜傳感器具有相對較高的空間分辨率，但是由于極軌衛(wèi)星的重訪時間很長，即使聯(lián)合所有現(xiàn)存的多光譜極軌傳感器，也不能達到有效的火點探測目的所需要的及時性。相反，多光譜地球同步傳感器提供非常頻繁的獲取，例如，MSG?SEVIRI(旋轉(zhuǎn)增強可見光和紅外成像儀)傳感器每15分鐘采集一次，然而多光譜地球同步傳感器具有較低的空間分辨率(對于紅外通道為3×3km²及以上)，這樣會導(dǎo)致小的火點無法被探測到。?

為了克服空間分辨率的限制，E.Cisbani，A.Bartoloni，M.Marchese，G.Elisei，A.Salvati，基于地球同步和極軌衛(wèi)星的多瞬間圖像的早期火點探測系統(tǒng)，IGARSS?2002，Toronto，2002，和Calle，A.，Casanova，J.L.，Moclan，C.，Romo，A.J.，Costantini，M.，Cisbani，E.，Zavagli，M.，Greco，B.，利用MSG/SEVIRI和MODIS傳感器進行森林火探測和監(jiān)測的最新算法和科學(xué)發(fā)展，IEEE，2005，118-123，最近提出了一種利用地球同步傳感器數(shù)據(jù)進行子像素火點探測的基于物理模型的方法。?

特別地，提出了一種對輻射現(xiàn)象特征化的解析的輻射傳輸模型(RTM)，確定傳感器探測到的能量，用對于在近紅外線(NIR)、中紅外線(MIR)和熱紅外線(TIR)光譜范圍內(nèi)的大氣透明窗口中的每個波段λ的輻射亮度R_λ(W/m²/sr/μm)來表示。如圖1(a)所示，由遠程衛(wèi)星傳感器收集的輻射亮度R_λ是由地面反射的太陽輻射亮度R_S，λ、大氣熱輻射亮度R_A，λ(上升流和下降流部分)和最后的地面熱發(fā)射的總和。給定背景溫度T_B、地球表面發(fā)射率ε_λ以及地球表面和傳感器之間的大氣透射率τ_λ，RTM能夠表達為：?

R_λ＝ε_λτ_λB_λ(T_B)+R_A；λ+R_S；λ?????????(1)?

其中，B_λ(T)為在溫度T和波長λ時的普朗克黑體輻射。也可以利用其他RTM模型。?