[发明专利]一种基于多源遥感数据的全球热异常点信息遥感快速监测及发布方法

说明书

技术领域

本发明涉及测绘遥感领域，具体为一种基于多源遥感数据的全球热异常点信息遥感快速监测及发布方法。

背景技术

森林和草原是全球气候的主要调节者，是人类生活生产所必须的重要资源。森林火灾，是指失去人为控制，在林地内自由蔓延和扩展，对森林生态系统和人类带来一定危害和损失的林火行为。草原火灾是因自然或人为原因，在草原或草山、草地起火燃烧所造成的灾害。森林和草原火灾具有突发性强、破坏性大等特点，对人民生命财产安全造成危害，对森林、草原的生态环境有很强的破坏性，会促使森林、草原退化。根据我国 《森林防火条例》和《草原防火条例》，森林、草原火灾要坚持“打早、打小、打了”的基本原则，对森林、草原火灾需要在第一时间发现并积极进行扑救。

传统的监测方法如建立瞭望塔、人工巡逻等方式能够取得一定的效果，但是需要耗费大量的人力物力，特别是在偏远地区难以达到满意的效果。针对森林、草原大部分区域具有地广人稀，通讯和交通不便等特点，遥感技术成了及时发现火情、实时监测火势动态的有效途径。卫星监测森林草原火灾是在高频率的监测中掌握森林草原火灾的发生和发展动态，特别是边远地区的火灾发现、跟踪监测有重要意义。目前，利用卫星遥感技术进行森林、草原火灾监测取得了一定进展，美国航空航天局、德国宇航局、中国卫星气象中心等机构都成立了卫星遥感火灾监测相关部门，对森林、草原火灾进行监控，主要是利用NOAA气象卫星，MODIS气象卫星等。

NOAA/AVHRR数据是目前森林草原火灾遥感监测运用最广泛的数据源。Flasse等提出了利用AVHRR 3波段的亮度温度和3、4波段的亮度温度差确定阈值进行火灾监测，李占清等用热点探测算法、NDVI差值探测算法和混合算法对AVHRR资料探测森林火灾进行定量研究取得了理想效果。但是AVHRR 3波段具有增强效益，大气中水汽含量、中红外波段的太阳辐射反射、高温地表、湖面以及卷云的反射作用，卫星接收到的噪声点等因素导致利用AVHRR 3波段亮度温度阈值识别火点存在大量的误判，NOAA/AVHRR数据的重访周期也是影响AVHRR数据进行火灾监测的因素，单颗卫星在获取对地观测数据的时候由于云、雨等恶劣天气的干扰对火灾发生的及时发现会造成负面影响。

MODIS卫星相对AVHRR卫星数据具有良好的空间、时间和光谱分辨率，在火灾监测方面具有一定的优势。Kaufman等人对MODIS数据的火灾监测进行模拟研究，并对巴西和非洲的森林火灾监测进行了野外验证。刘良明等利用MODIS数据针对黑龙江的一次火灾进行了研究，指出利用MODIS资料进行林火的动态监测具有较好的应用前景。但在火灾监测波段选择和方法和不同区域判别指标的确定还有待于进一步细化和完善。

Landsat/TM数据和SPOT数据由于其高空间分辨率而在森林草原火灾监测中具有一定的优势。Landsat/TM数据和SPOT数据已被广泛应用于区域火灾检测和评估。但是Landsat/TM数据和SPOT数据的数据周期比较长，重访一次需要16到26天，做火灾的灾后评估比较有优势但在火灾的及时发现方面存在不足，而且价格昂贵，难以推广。

美国GOES卫星对生物燃烧的探测有潜在作用。Matson和Dozier利用GOES/VAS数据提出了生物燃烧自动检测算法，通过联合GOES卫星中红外波段和可见光波段监测火灾，但是GOES/VAS卫星数据受到空间分辨率的限制，单独利用GOES卫星难以准确监测到森林草原火灾信息。

目前林火监测的难点是监测范围大、时效性要求高，涉及到的遥感数据量大，处理效率不高；另外，混合像元的判断和明火区与闷烧区的区别，火点信息、烟尘光学厚度、烧痕面积等火灾相关参数的提取单独利用一种类型的卫星数据存在一定困难。

发明内容

    本发明所解决的技术问题在于提供一种基于多源遥感数据的全球热异常点信息遥感快速监测及发布方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种基于多源遥感数据的全球热异常点信息遥感快速监测及发布方法，包括以下步骤：

（1）以日本发射的MTSAT气象卫星数据作为第一种遥感数据源，利用MTSAT卫星数据时间分辨率高的优势，对全球每半小时进行一次完整扫描；

（2）通过对每条MTSAT卫星数据进行辐射处理、几何处理，获取MTSAT卫星数据中红外波段亮度温度和热红外波段亮度温度，并计算其亮度温度差，扫描并标记疑似热异常点，提取包括疑似热异常点所在区域的坐标范围；