[發(fā)明專利]一種基于衛(wèi)星遙感的森林火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110508053.4
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113139296A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張貴;李哲全;譚三清;楊志高
• 申請（專利權(quán)）人: 中南林業(yè)科技大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 長沙思創(chuàng)聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43215
• 代理人: 夏興友

本發(fā)明涉及森林火災(zāi)的風(fēng)險預(yù)警，具體涉及一種基于衛(wèi)星遙感的森林火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警方法。其方案包括以下步驟：(1)數(shù)據(jù)的篩選；(2)森林火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警指標(biāo)體系的構(gòu)建；(3)森林火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警模型的構(gòu)建；(4)地表溫度反演。本發(fā)明通過對火災(zāi)的風(fēng)險預(yù)警精確。為森林滅火資源配置和林業(yè)規(guī)劃提供重要依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及森林火災(zāi)的風(fēng)險預(yù)警，具體涉及一種基于衛(wèi)星遙感的森林火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警方法。

背景技術(shù)

衛(wèi)星遙感技術(shù)提供了地球表面的全球觀測信息，使森林火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警不再受地面氣象站數(shù)據(jù)的限制，能夠更快速的獲得森林火災(zāi)風(fēng)險因子信息，

Cipriani等“Fire risk map for the Serra deDomingos Municipal Park”將高程、坡向、坡度、土地利用類型、道路和建筑物等因子進行危險等級劃分，通過火災(zāi)結(jié)構(gòu)指數(shù)(SFI)進行疊加，生成研究區(qū)的森林火災(zāi)風(fēng)險圖，進而確定森林火災(zāi)發(fā)生概率最高的區(qū)域；劉琳“基于MODIS數(shù)據(jù)的重慶市森林火災(zāi)監(jiān)測與預(yù)警研究”使用了NDVI、TVDI、植被覆蓋類型三個因子建立了火險綜合預(yù)報指數(shù)模型對重慶市進行森林火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警；王雙“基于空間logistic的湖南省森林火災(zāi)風(fēng)險評價”采用Logistic回歸分析方法，地表溫度數(shù)據(jù)、植被指數(shù)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、人文數(shù)據(jù)、植被類型數(shù)據(jù)、森林火災(zāi)監(jiān)測數(shù)據(jù)等，構(gòu)建森林火災(zāi)風(fēng)險概率模型，并對湖南省森林火災(zāi)風(fēng)險等級進行劃分；賈旭“基于遙感數(shù)據(jù)的內(nèi)蒙古火災(zāi)時空分異特征與風(fēng)險評估研究”將各個火險因子依據(jù)是否在短時間內(nèi)發(fā)生變化，分為可變因子與穩(wěn)定因子兩大類，并使用層次分析法來分開計算因子的權(quán)重，后根據(jù)權(quán)重進行計算生成內(nèi)蒙古的火險區(qū)劃。但是，目前大部分國內(nèi)外學(xué)者將氣象因子、地形因子、植被狀況劃分為若干等級，對應(yīng)不同等級的森林火災(zāi)風(fēng)險區(qū)劃，依次建立了森林火險預(yù)警模型，但由此得到的預(yù)警結(jié)果都是一個靜態(tài)的結(jié)果，無法實現(xiàn)動態(tài)預(yù)警。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，研究了如何使用遙感數(shù)據(jù)可對區(qū)域森林火災(zāi)風(fēng)險實現(xiàn)動態(tài)預(yù)警，可為森林防火工作提供科學(xué)依據(jù)。

本發(fā)明的一種基于衛(wèi)星遙感的森林火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警方法，其步驟包括：

(1)數(shù)據(jù)的篩選；

(2)森林火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警指標(biāo)體系的構(gòu)建；

(3)森林火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警模型的構(gòu)建；

(4)地表溫度反演。

本發(fā)明的優(yōu)選方案是，所述數(shù)據(jù)的篩選，是篩選后使用數(shù)據(jù)為MOD02數(shù)據(jù)、DEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)、過往10年以上的森林火災(zāi)衛(wèi)星熱點數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的優(yōu)選方案是MOD02是MODIS經(jīng)校正后的原始數(shù)據(jù)，分為3種類型：MOD02QKM分辨率為250m，包含了1、2波段的數(shù)據(jù)；MOD02HKM分辨率為500m，包含了1～7波段的數(shù)據(jù)，其中1、2波段的數(shù)據(jù)被重采樣至500m的分辨率；MOD021KM分辨率為1km，包含了MODIS36個波段的信息，其中1～7波段的數(shù)據(jù)都被重采樣至1km分辨率。

DEM數(shù)據(jù)包含了高程在內(nèi)的各種地形因子如坡度、坡向、坡度變化率等因子在內(nèi)的線性和非線性組合的空間分布。

本發(fā)明的優(yōu)選方案是，森林火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警指標(biāo)體系的構(gòu)建，是選擇NDVI、NDII7、TVDI、高程、坡度、坡向、森林火災(zāi)歷史數(shù)據(jù)作為森林火災(zāi)風(fēng)險預(yù)警指標(biāo)構(gòu)建指標(biāo)體系。

本發(fā)明的優(yōu)選方案是，NDVI值的計算通過近紅外波段(841～876nm)與紅光波段(620～670nm)兩個通道反射率之差除以它們的和，計算公式如下：

式中：R_nir和R_red是指經(jīng)過大氣校正的MODIS影像數(shù)據(jù)中的近紅外波段和紅光波段的地物反射率。