[发明专利]一种基于Himawari-8卫星数据的林火判别方法

权利要求书

1.一种基于Himawari-8卫星数据的林火判别方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)数据和通道的筛选：从日本气象厅下载Himawari-8 L1级NC(network Common DataFormat)全盘观测数据中筛选，然后对其进行通道提取、亮温计算、裁剪预处理；

(2)对数据进行云检测：选取3通道0.64μm、4通道0.86μm和15通道12.4μm进行云检测；

云检测白天对云区定义为：

BA₀₃、BA₀₄分别为第3、4通道的反射率；BT₁₅为第15通道的亮温值；白天满足以上条件则为云区，晚上只要BT₁₅小于265K即定义为云区；

(3)潜在火点的判别：根据发生火灾时7通道和14通道的亮温变化，在单幅影像上利用其像元值、影像均值和影像标准差之间的比值关系进行研究，火点像元和非火点像元的和的值有较大的差异，和的计算公式如下：

式中：BT₀₇BT₁₄分别为第7通道亮温和第14通道亮温；BT₇₄为第7通道与第14通道亮温差；mean(BT₀₇)、mean(BT₇₄)分别为第7通道亮温的平均值和第7通道与第14通道亮温差的平均值；std(BT₀₇)、std(BT₇₄)分别为第7通道亮温的标准差和第7通道与第14通道亮温差的标准差；

公式(2)、(3)的分子是像元值与影像均值之差，代表着像元值与影像均值的偏离程度，分母是影像的标准差，代表着影像整体的离散程度；其比值则代表着像元值与影像整体的偏离程度的大小；当这个比值大于一定阈值时，像元为偏离正常值的异常高温点，判定为潜在火点；

从中国森林草原防灭火网上获取102起无云遮盖的林火的信息，下载Himawari-8数据进行预处理，计算火点像元的和的值，并进行统计分析，得到潜在火点的判别公式如下：

(4)持续火点的判别：持续火点判别是为了将前后两个时刻影像中同一位置持续高温的像元识别出来，即要识别出该位置前一时刻和当前时刻均为火点像元，补充潜在火点判别时可能漏判的火点，利用前一时刻和当前时刻的7通道的亮温、均值、标准差以及当前时刻14通道亮温进行综合判断；持续火点判别法各阈值是对前人算法进行总结和长时间序列的亮温统计得到，对持续火点判别公式如下：

(夜间310K)or

式中：分别为前一时刻与当前时刻第7通道亮温；为当前时刻第14通道亮温；分别为t2时刻第7通道影像均值和标准差；当像元满足以上条件时则判别为持续火点；

(5)林火信息的提取。

2.根据权利要求1所述基于Himawari-8卫星数据的林火判别方法，其特征在于，所述步骤(5)林火信息提取是利用NDVI掩模进行提取林火信息。