[發(fā)明專利]一種森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010583774.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN111753900B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚三清;熊得祥;張貴;吳鑫;楊志高
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南林業(yè)科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V20/13
• 分類號(hào): G06V20/13;G06V10/764;G06V10/774
• 代理公司: 長(zhǎng)沙思創(chuàng)聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43215
• 代理人: 夏興友

本發(fā)明涉及森林防火，具體涉及一種森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)方。本發(fā)明的一種森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)方，方案包括如下步驟：1)數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理；2)確立最優(yōu)波段組合；3)計(jì)算光譜指數(shù)；4)構(gòu)建模型；5)利用模型進(jìn)行火災(zāi)識(shí)別。本發(fā)明采用我國(guó)新一代靜止氣象衛(wèi)星FY4的遙感數(shù)據(jù)，使用最小距離模型(Min?Dist)、馬氏距離模型(MahaDist)、支持向量機(jī)(SVM)、決策樹模型(Decision?Tree)進(jìn)行森林火災(zāi)判別，并利用中國(guó)森林防火網(wǎng)森林火災(zāi)數(shù)據(jù)對(duì)四個(gè)模型進(jìn)行精度驗(yàn)證，為森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防及風(fēng)險(xiǎn)決策提供了科學(xué)依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及火災(zāi)監(jiān)測(cè)，具體涉及一種森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

火災(zāi)是最經(jīng)常、最普遍地威脅公眾安全和社會(huì)發(fā)展的主要災(zāi)害之一，人類能夠?qū)疬M(jìn)行利用和控制，是文明進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志。所以說(shuō)人類使用火的歷史與同火災(zāi)作斗爭(zhēng)的歷史是相伴相生的，人們?cè)谟没鸬耐瑫r(shí)，不斷總結(jié)火災(zāi)發(fā)生的規(guī)律，盡可能地減少火災(zāi)及其對(duì)人類造成的危害。森林火災(zāi)是常見的一種，是一種極具破壞性的自然災(zāi)害，不僅損害森林資源、破壞生態(tài)環(huán)境、影響國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定，同時(shí)也對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。以湖南省為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008～2018年，湖南省共發(fā)生11560起森林火災(zāi)，傷亡人數(shù)共計(jì)112人，直接經(jīng)濟(jì)損失共計(jì)11998.5萬(wàn)元。因此，科學(xué)合理的森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)，對(duì)森林火災(zāi)的防控有著重要的實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明采用我國(guó)新一代靜止氣象衛(wèi)星FY4的遙感數(shù)據(jù)，使用最小距離模型(MinDist)、馬氏距離模型(MahaDist)、支持向量機(jī)(SVM)、決策樹模型(Decision?Tree)進(jìn)行森林火災(zāi)判別，并利用中國(guó)森林防火網(wǎng)森林火災(zāi)數(shù)據(jù)對(duì)四個(gè)模型進(jìn)行精度驗(yàn)證，為森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防及風(fēng)險(xiǎn)決策提供了科學(xué)依據(jù)。

本發(fā)明的森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)方法，其方案包括如下步驟：

1)數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理；

2)確立最優(yōu)波段組合；

3)計(jì)算光譜指數(shù)；

4)構(gòu)建模型；

5)利用模型進(jìn)行火災(zāi)識(shí)別。

本發(fā)明更進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)獲取和預(yù)處理為采集風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星FY4的云、水體、林地、火點(diǎn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理。

本發(fā)明更進(jìn)一步地，為了消除投影偏差，將FY4遙感數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)投影轉(zhuǎn)換將標(biāo)稱投影轉(zhuǎn)化成WGS84大地坐標(biāo)。

本發(fā)明更進(jìn)一步地，確立最優(yōu)波段組合采用對(duì)FY4遙感數(shù)據(jù)的14個(gè)波段進(jìn)行火點(diǎn)樣本的波段特征、波段間相關(guān)系數(shù)、波段組合OIF指數(shù)計(jì)算，分析典型地物光譜曲線，確立判別森林火災(zāi)最優(yōu)的波段組合，最后采用支持向量機(jī)對(duì)所選波段組合進(jìn)行精度驗(yàn)證。

本發(fā)明更進(jìn)一步地，計(jì)算光譜指數(shù)為計(jì)算不同地物的光譜指數(shù)，以有效地進(jìn)行地物判別。

本發(fā)明更進(jìn)一步地，構(gòu)建模型為構(gòu)建決策樹模型。

本發(fā)明更進(jìn)一步地，本發(fā)明還對(duì)決策樹模型設(shè)置模型精度評(píng)價(jià)方法，運(yùn)用判別精度、多分誤差和漏分誤差進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

本發(fā)明運(yùn)用FY4遙感數(shù)據(jù)對(duì)森林火災(zāi)進(jìn)行判別和監(jiān)測(cè)，為森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)決策提供技術(shù)方法和科學(xué)依據(jù)，從而引導(dǎo)管理人員科學(xué)地預(yù)防森林火災(zāi)和及時(shí)地處置火災(zāi)。

附圖說(shuō)明

圖1A是典型地物的FY4光譜曲線圖

圖1B是典型地物的FY4光譜發(fā)射率曲線圖。

圖2地物的CDI云指數(shù)圖

圖3地物的NDVI、NDWI指數(shù)圖

圖4決策樹模型圖。

圖5貴州省決策樹模型森林火災(zāi)判別結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式