[发明专利]钢铁企业产能变化遥感监测方法和系统

说明书

本发明涉及一种钢铁企业产能变化遥感监测方法和系统，该方法利用热红外遥感数据反演钢铁企业热环境场，分析钢铁企业热异常时间变化特征和空间分布变化特征，再利用钢铁企业热异常时间变化特征和空间变化特征，构建钢铁企业产能变化遥感监测算法从而监测钢铁企业产能变化情况。本发明的方法基于钢铁企业特有的热环境特征及其在热红外波段的光谱响应规律，实现了钢铁企业产能变化的精确遥感监测。

技术领域

本发明涉及社会经济遥感技术领域，特别是基于热环境时空分布特征的钢铁企业产能变化遥感监测方法和系统。

背景技术

钢铁去产能状况主要依靠地方政府和企业的上报数据，不排除存在虚报、瞒报、漏报的情况；同时，已经取得的去产能成果尚需稳固、防止反弹。因此，需要充分发挥空间观测技术优势，加强对去产能企业的动态监测、监控，为国家全面掌控去产能实施进程提供信息支撑。

遥感技术作为一种非接触的、远距离的探测技术，具有监测范围广、周期短、手段多等特点，可以作为一种客观地获取钢铁产能变化情况的技术手段。当前，遥感技术在钢铁行业的应用较少，主要用于钢铁厂及其主要设施的识别、大气污染治理等，主要使用高分辨率的光学遥感数据。遥感技术应用于钢铁企业产能监测方面的研究未见报道。

由于钢铁厂在烧结、炼铁、炼钢、轧钢等生产过程中，伴随有大量的热量释放，形成特殊的热环境场，具有与其他地物类型所不同的光谱特性，在热红外光谱波段表现明显，因此，可以利用热红外遥感技术开展钢铁企业产能变化情况监测。热红外遥感技术在理论、方法和应用方面已经日臻成熟。主要研究包括陆地表面温度反演方法、城市热岛效应、地表蒸散矿产资源探测、灾害预测等方面，使用的遥感数据包括Landsat TM/ETM/TIRS、MODIS、环境卫星、AVHRR等，这些理论研究和实际应用为钢铁企业产能变化遥感监测奠定了坚实的基础。

发明内容

本发明针对我国产能过剩背景下，钢铁企业去产能情况实地调查面临各种困难、企业上报数据真伪无法辨别的问题，提供一种基于热环境时空分布特征的钢铁企业产能变化遥感监测方法，基于钢铁企业在热红外波段的光谱响应规律和热环境时空分布特征，实现了钢铁企业产能变化的精确遥感监测。本发明还涉及一种钢铁企业产能变化遥感监测系统。

本发明的技术方案如下：

一种钢铁企业产能变化遥感监测方法，其特征在于，该方法将采集的热红外遥感数据通过辐射传输方程反演钢铁企业的陆地表面温度用以表达钢铁企业的热环境场；再利用多时相热环境场数据，选取背景温度场，分析钢铁企业热异常时间变化特征；并基于钢铁企业生产区域的温度阈值计算方法计算生产区域面积，分析钢铁企业热异常空间变化特征；然后利用钢铁企业热异常时间变化特征和空间变化特征，构建钢铁企业产能变化遥感监测算法从而监测钢铁企业产能变化情况。

所述方法包括下述步骤：

第一步骤，是利用热红外遥感数据和热红外载荷参数，根据辐射传输方程，反演钢铁企业的陆地表面温度，用于表达钢铁企业的热环境场；

第二步骤，通过反演钢铁企业不同季节陆地表面温度作为多时相热环境场数据表达钢铁企业热环境场，选取合适的地物作为背景温度场，分析钢铁企业热异常时间变化特征；

第三步骤，基于钢铁企业生产区域的温度阈值计算方法，构建钢铁企业生产区域空间分布范围提取算法，计算生产区域面积，用于分析热异常空间分布变化特征；

第四步骤，利用钢铁企业热异常时间变化特征和空间变化特征，构建钢铁企业产能变化遥感监测算法从而监测钢铁企业产能变化情况。

所述第一步骤为利用热红外遥感数据、热红外载荷参数和大气剖面参数，结合NDVI阈值法计算地表比辐射率，根据辐射传输方程，反演钢铁企业的陆地表面温度，用于表达钢铁企业的热环境场。