[发明专利]一种识别烟羽及森林火灾预警的方法及系统

说明书

本发明公开了森林防火技术领域的一种识别烟羽及森林火灾预警的方法及系统，识别烟羽的方法包括对目标区域进行扫描，获得激光雷达扫描数据；对激光雷达扫描数据进行处理，获得目标区域内的气溶胶的特征参数；根据气溶胶的特征参数判断气溶胶是否是烟羽。本发明通过对目标区域内的气溶胶进行扫描，通过气溶胶的速度域和轮廓信息，能准确地从云雾中区分出燃烧产生的烟羽，为森林火灾预警提供了有利的数据支撑。

技术领域

本发明属于森林防火技术领域，具体涉及一种识别烟羽及森林火灾预警的方法及系统。

背景技术

随着全球气温的逐渐升高，人为活动增多，林区可燃烧物质逐渐增多，森林火灾猛发、频发的特点更为明显。森林火灾一旦发生，往往具有成灾面积大，火区温度高等特点，火势难以控制，对自然环境和相关人员的生命财产安全造成严重破坏。在火灾火焰出现之前，会有一段时间的阴燃阶段，在此过程中，会产生烟羽。若能及早准确监测出烟羽，则可以减少火灾带来的损失。现有技术中受观测手段、天气条件（如云、雾的遮挡）等因素的影响，难以准确识别出火灾早起产生的烟雾，导致不能及时对森林火灾进行预警的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种识别烟羽及森林火灾预警的方法及系统，能准确地从云雾中区分出燃烧产生的烟羽，为森林火灾预警提供了有利的数据支撑。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

第一方面，提供一种识别烟羽的方法，包括：对目标区域进行扫描，获得激光雷达扫描数据；对激光雷达扫描数据进行处理，获得目标区域内的气溶胶的特征参数；根据气溶胶的特征参数判断气溶胶是否是烟羽。

进一步地，所述特征参数包括气溶胶的水平速度、垂直速度和轮廓信息。

进一步地，所述对激光雷达扫描数据进行处理，包括：通过速度方位显示获得目标区域内的气溶胶的径向速度，反演获得矢量风速；从而获得目标区域内的气溶胶的垂直速度和水平速度。

进一步地，所述根据气溶胶的特征参数判断气溶胶是否是烟羽，包括：当气溶胶的垂直速度大于1m/s时，判断气溶胶为烟羽；反之，判断气溶胶为雾或云。

进一步地，所述对激光雷达扫描数据进行处理，还包括：通过得到目标区域内气溶胶的后向散射强度得到目标区域内气溶胶的轮廓线，从而得到气溶胶的轮廓信息。

进一步地，所述根据气溶胶的特征参数判断气溶胶是否是烟羽，包括：当气溶胶的轮廓信息为大范围弥漫状态时，判断气溶胶为雾或云；当气溶胶的轮廓信息为狭长状态时，判断气溶胶为烟羽。

第二方面，提供一种识别烟羽的系统，包括：激光雷达，用于对目标区域进行扫描，获得激光雷达扫描数据；数据处理模块，用于对激光雷达扫描数据进行处理，获得目标区域内的气溶胶的特征参数；判断模块，用于根据气溶胶的特征参数判断气溶胶是否属于烟羽。

第三方面，提供一种森林火灾预警方法，包括：采用第一方面所述的一种识别烟羽的方法，判断气溶胶是否是烟羽；当判断结果为：气溶胶是烟羽时，认为发生了森林火灾，并发出预警信息。

第四方面，提供一种森林火灾预警系统，包括：烟羽识别装置，用于采用第一方面所述的一种识别烟羽的方法，判断气溶胶是否是烟羽；预警装置，用于当判断结果为：气溶胶是烟羽时，认为发生了森林火灾，并发出预警信息。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

（1）本发明通过对激光雷达扫描数据进行处理，获得目标区域内的气溶胶的特征参数；根据气溶胶的特征参数判断气溶胶是否是烟羽，能准确地从云雾中区分出燃烧产生的烟羽，为森林火灾预警提供了有利的数据支撑；

（2）本发明通过根据气溶胶的速度信息和/或轮廓信息判断是否发生了森林火灾，同时在判断为发生了森林火灾时发出预警信息，能对森林火灾进行及时、准确的预警。

附图说明