[发明专利]基于MODIS遥感影像的山火检测算法、系统及其存储介质

权利要求书

1.一种基于MODIS遥感影像的山火检测算法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：采用MODIS拍摄的遥感影像，选用MOD021KM产品，读入MODIS021KM数据；

步骤S2：利用普朗克公式处理中红外波段和远红外波段的数据，进行亮度温度的转换，并对存在的热点定位和定标，通过经纬度插值筛选出温度异常的热点；

步骤S3：计算植被指数(NDVI)，对热点进行过滤；

步骤S4：得到真实火点信息，输出结果。

2.如权利要求1所述的山火检测算法，其特征在于：所述读取MODIS数据包括如下步骤：

步骤S11：选择数据集‘EV_1KM_Emissive’，读取其中1、2、21、31通道的数据，获得数据矩阵；

步骤S12：读取数据集辐射标定的系数‘EV_1KM_Emissive’的radiance_scales和radiance_offsets，分别是波段的增益和偏移量；

步骤S13：读取数据集‘Latitude’和‘Longitude’，作为经纬度查询的依据。

3.如权利要求1所述的山火检测算法，其特征在于：所述利用普朗克公式进行亮温转换得到温度异常的热点包括如下步骤：

步骤S21：计算辐射亮度，所述的亮度计算选取21和31波段的数据进行计算，所述的亮度计算公式符合L＝(DN-offset)*scales，其中，L为亮度值，DN为指定波段的图像灰度值，scales和offset分别为该波段的增益和偏移量；

步骤S22：计算亮度温度，所述的亮度温度计算选取21和31波段的数据进行计算，所述的亮度温度计算公式符合普朗克公式其中，T_i是第i波段的亮度温度，R_i为i波段的辐射亮度，λ_i是波段i的中心波长，对于MODIS的第21和第31波段，其值分别取λ₂₁＝3.959μm和λ₃₁＝11.28μm；C₁和C₂是常量，分别取C₁＝1.19104356×10^-16W·m²和C₂＝1.4387685×10⁴μm·K；

步骤S23：对计算结果的矩阵进行过滤，过滤规则为：T₂₁＞mean(T₂₁)+3×std(T₂₁)and(T₂₁-T₃₁)＞mean(T₂₁-T₃₁)+3×std(T₂₁-T₃₁)，T₂₁是MODIS的21波段的亮温值，T₃₁是MODIS的31波段的亮温值，mean求平均值，std是求标准差；

步骤S24：对经纬度数据集‘Latitude’和‘Longitude’利用scipy库的样条插值法进行插值，插值后的大小和波段图像大小一致；

步骤S25：通过对S23过滤后的热点矩阵由行列号和S24插值后的经纬度矩阵查找，得到热点的经纬度。

4.如权利要求1所述的山火检测算法，其特征在于：所述通过计算植被指数，对热点进行过滤包括如下步骤：

步骤S31：所述植被指数计算选取1和2波段的数据进行计算，所述植被指数计算公式符合其中ρ_i是第i波段的反射率；

步骤S32：过滤植被指数大于0.1的区域。

5.一种基于MODIS遥感影像的山火检测系统，包括存储器，处理器，以及存储于存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至4中任一所述方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述程序被处理器执行时实现上述权利要求1至4中任一所述方法的步骤。