[发明专利]森林草原火灾遥感监测预警方法

说明书

技术领域

本发明属于遥感技术应用领域，特别是应用遥感数据开展森林草原生态系统火灾监测与 预警的方法。

背景技术

我国幅员辽阔，拥有丰富的森林和草原资源。森林、草地等自然生态系统在我国社会经 济发展和生态环境建设中具有重要的作用。然而，由于受气候、地形以及人为因素等影响， 我国又是一个森林草原火灾频发的国家，每年发生森林、草原火灾有几千次，燃烧面积达几 十万公顷，给畜牧业生产、人民生活及生态系统带来巨大的损失。在森林和草原防火中，建 立和完善一套适合的监测预警机制，才能有效防患于未然，减少火灾发生次数，降低火灾造 成的经济损失。

目前，在森林草原火灾预警方面，应用较为广泛的方法是利用气象观测数据构建火灾危 险性指数和分级，用于知道森林草原防火工作。虽然气象观测数据的获取具有时间连续性， 同时也可反映出火环境条件间接地评估可燃物状态，但是来自气象站点的气象观测数据在地 理空间，尤其大范围、复杂地形空间(如森林草原生态系统)内的表现能力，受到了很大的 限制，必须依赖于地理信息系统的空间插值分析，来完成信息的空间表现。

而卫星遥感数据本身具有较强的空间信息表现能力。随着遥感技术发展和研究的不断深 入，遥感数据不仅在森林草原火灾监测中起到了重要的作用，而且也可以充分利用遥感数据 的优势进行森林草原火灾危险性的评估，为森林草原防火以及火灾应急反映提供有效的决策 指示信息。

本发明正是利用卫星遥感数据在大尺度空间上的信息表现力，以遥感数据为基础，包括 了对大空间范围森林草原生态系统的火灾危险性评估，以及森林草原异常高温点检测，通过 异常高温点检测点数据与火灾危险性评估面数据的同化加工处理，生成点面结合的森林草原 火灾遥感监测预警信息，为森林草原防火以及火灾应急反映提供有效的决策指示信息。

发明内容

本发明以卫星遥感数据为主要数据源，通过数据预处理、异常高温点检测、火灾危险性 评估以及预警信息加工共四个数据处理步骤，实现了森林草原生态系统的遥感火灾监测预警 机制，为森林草原防火以及火灾应急反映提供有效的决策指示信息。

本发明技术方案如下：

森林草原火灾遥感监测预警方法，其特征在于包括如下四个单元：数据预处理单元、异 常高温点检测单元、火灾危险性评估单元以及预警信息加工单元。由上述四个单元组成的森 林草原火灾遥感监测预警方法，可有效开展大范围的森林草原火灾的监测与危险性评价，为 防火部门提供有效的科学数据支持。

所述数据预处理单元针对使用的卫星遥感数据的数据特征，开展辐射校正、地理编码、 大气校正以及影像拼接等处理，使其转变为具有空间地理编码的、具有实际物理意义的反射 率和辐亮度数据。

所述异常高温点检测单元是利用遥感技术对地表红外辐射的多波段探测数据，通过异常 高温点检测模型，提取地球表面的异常高温点数据，包括了确定火点与非确定火点两种异常 高温点。

所述火灾危险性评估单元是利用经过预处理的卫星遥感数据，通过火险指标计算模型和 火险指数计算模型，生成一个数值化的火灾危险性指数，反映了森林草原生态系统的可燃物 状态、可燃环境和可燃危险性状态。

所述预警信息加工单元是通过将异常高温点检测点数据与火灾危险性评估面数据进行同 化加工处理，生成点面结合的森林草原火灾遥感监测预警信息，并结合我国林业行业标准， 对监测预警信息进行分级，使之更有效辅助森林草原防火以及火灾应急决策的科学制定。

与现有技术相比，本发明具有如下特点：

1.充分利用遥感技术在大尺度空间上的信息表现力，从而有效避免了点数据(如气象站 点数据)在大范围、复杂地形的森林草原生态系统应用中由插值带来的精度影响问题。

2.充分考虑了森林草原生态系统的可燃物状态与环境因素，选取了卫星遥感数据可反演 的5项火险指标(植被干枯率、叶片等效水层厚度、地表温度、可燃物总重以及植被 连续度)，并利用火险指数模型构建了一个数值化的火灾危险性指数，综合反映森林 草原生态系统的可燃危险性状态。