[發(fā)明專利]一種遙感影像的農(nóng)田焚燒火點(diǎn)監(jiān)控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611207940.3
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN108240864B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張麗;劉斌;李海俠
• 申請（專利權(quán)）人: 中科星圖股份有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J5/50
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種遙感影像的農(nóng)田焚燒火點(diǎn)監(jiān)控方法，其特征在于，該方法包括步驟：

步驟1，根據(jù)遙感影像衛(wèi)星的紅外數(shù)據(jù)，計(jì)算各波段的亮溫；

步驟2，根據(jù)遙感影像衛(wèi)星紅外相機(jī)不同波段對同一像元亮溫的差異，判斷像元平均溫度的高低，根據(jù)目標(biāo)像元與周圍像元溫度差別的大小提取潛在熱異常點(diǎn)；

步驟3，基于所述潛在熱異常點(diǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)環(huán)境溫度比對法提取真熱異常點(diǎn)；

步驟4，基于所述真熱異常點(diǎn)數(shù)據(jù)，去除虛假火點(diǎn)，得到真實(shí)火點(diǎn)；

步驟5，基于遙感影像以及火災(zāi)監(jiān)測模型，獲取火災(zāi)潛在區(qū)域圖層；

其中，所述步驟5，基于遙感影像以及火災(zāi)監(jiān)測模型，獲取火災(zāi)潛在區(qū)域圖層，包括：

步驟5-1，確定并提取農(nóng)田火災(zāi)影響因子；

步驟5-2，根據(jù)火災(zāi)影響因子，生成火災(zāi)監(jiān)測模型，并預(yù)設(shè)火災(zāi)指數(shù)閾值；

步驟5-3，針對各檢測區(qū)域，應(yīng)用火災(zāi)監(jiān)測模型，得到當(dāng)?shù)氐幕馂?zāi)監(jiān)測指數(shù)，當(dāng)所述指數(shù)大于所述閾值時(shí)，標(biāo)記為火災(zāi)潛在區(qū)域；

其中，步驟5-1：確定并提取的農(nóng)田火災(zāi)影響因子包括：可燃物水分飽和量、溫度、濕度、農(nóng)作物覆蓋率，其中，可燃物水分飽和量是關(guān)鍵；溫度升高，水分飽和量迅速降低，著火點(diǎn)隨之降低，容易產(chǎn)生火源；空氣濕度是指水蒸氣在空氣中所占的比率，是用來表征空氣干濕程度的物理量；當(dāng)空氣濕度比較大時(shí)，可燃物會(huì)從空氣中吸收水分，增大自身的水分飽和量，從而不易被點(diǎn)燃；反之，當(dāng)空氣濕度降低時(shí)，空氣就會(huì)從可燃物中吸收水分，降低可燃物水分飽和量，從而很容易被點(diǎn)燃；

其中，步驟5-2，根據(jù)火災(zāi)影響因子，生成火災(zāi)監(jiān)測模型FPM為：

其中，

其中，MC表示可燃物水分飽和量，PC表示農(nóng)作物覆蓋率，a表示倍數(shù)調(diào)節(jié)因子，一般取值為10的n次方，n為大于等于2的整數(shù)，T表示溫度，H表示濕度，K表示調(diào)節(jié)因子，ρ₁和ρ₂分別表示MODIS影像第1、2波段的反射率，PC₀表示農(nóng)作物分布稀疏時(shí)的農(nóng)作物覆蓋率，PC₁表示農(nóng)作物分布茂密時(shí)的農(nóng)作物覆蓋率；

火災(zāi)監(jiān)測模型FPM計(jì)算得到的火災(zāi)指數(shù)值越大，表示發(fā)生火災(zāi)的可能性越大，當(dāng)大于預(yù)設(shè)的火災(zāi)指數(shù)閾值時(shí)，代表該地包含潛在火點(diǎn)；

步驟6，將土地分類圖層，火災(zāi)潛在區(qū)域圖層、真實(shí)火點(diǎn)進(jìn)行疊加，判斷可能引起火災(zāi)的農(nóng)田焚燒火點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟1還包括遙感影像預(yù)處理過程，具體包括：幾何糾正、大氣輻射校正、條帶濾除等。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟2中，所述遙感衛(wèi)星紅外相機(jī)不同波段選擇為：第三波段3.5～3.9μm處，第四波段10.5～12.5μm處。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，步驟2具體包括：

步驟2-1，根據(jù)云檢測產(chǎn)品及海陸掩碼，選擇無云陸地像元，并提取環(huán)境衛(wèi)星紅外相機(jī)第三以及第四波段的表觀輻射亮度；

步驟2-2，計(jì)算所述遙感衛(wèi)星紅外相機(jī)第三以及第四波段的表觀亮溫；

步驟2-3，設(shè)定潛在熱異常點(diǎn)判別條件：令T_3.7＞T，且ΔT_3.7-11＞ΔT時(shí)，無云陸地像元為潛在熱異常點(diǎn)，其中，T_3.7為3.7μm通道的亮溫，ΔT_3.7-11為3.7μm通道的亮溫與11μm通道的亮溫的差值，T、ΔT均為設(shè)定閾值，滿足這一條件的無云陸地像元為潛在熱異常點(diǎn)；以及兩個(gè)通道亮溫差值；

步驟2-4，利用所述第三和第四波段數(shù)據(jù)，基于輻射傳輸模擬和實(shí)測數(shù)據(jù)的綜合分析，得出提取熱異常點(diǎn)的閾值條件。