[发明专利]火烧烈度-高程积分方法及火后泥石流易发性评估方法

权利要求书

1.火烧烈度-高程积分方法，是基于遥感数据和目标火烧区域中各子流域的DEM模型进行计算的计算方法，其特征在于，

所述积分方法先根据DEM模型中数字高程将单个子流域按子流域高差划分成N个区段，并得到包括子流域最低点高程、子流域最高点高程在内的N+1个分级高程，将各分级高程由低到高依次排序并用i表示序号，DEM模型中高程不低于第i分级高程的部分记为第i分级单元，即N+1个分级高程对应N+1个分级单元；其中，N为正整数且N≥2，i为正整数且i=1,2,…,N+1；

然后，根据人工现场勘测的方式获取或者根据遥感数据计算各分级单元及整个子流域对应的火烧烈度，并通过将火烧烈度和面积-高程积分集成，得到一个与火烧烈度、面积、高程相关的积分模型，该积分模型记为火烧烈度-高程积分模型；在火烧烈度-高程积分模型中，以第i分级单元对应的火烧烈度归一化值和高差归一化值作为一组点坐标( x_i , y_i )，并将N+1组点坐标在直角坐标系中拟合成曲线y=f(x)；

最后，计算火烧烈度-高程积分模型中曲线y=f(x)的定积分值，得到火烧烈度-高程积分值HIF；

第i分级单元对应的火烧烈度归一化值为第i分级单元对应的分级单元火烧烈度总和与子流域对应的子流域火烧烈度总和的比值；

所述分级单元火烧烈度总和为分级单元单位火烧烈度指数与分级单元面积的乘积；所述子流域火烧烈度总和为子流域单位火烧烈度指数与子流域面积的乘积；

采用归一化差分归一化燃烧指数NDNBR栅格数据作为基础数据计算火烧烈度总和；所述归一化差分归一化燃烧指数NDNBR栅格数据简称为NDNBR栅格数据；

所述NDNBR栅格数据包括栅格空间分辨率、像元数量、各像元对应的NDNBR值、各像元对应的地物面积，其中各像元对应的地物面积等于栅格空间分辨率的平方；各分级单元、整个子流域对应的像元数量不完全一样，各像元对应的NDNBR值不完全一样，各像元对应的地物面积相等；

所述分级单元火烧烈度总和为分级单元对应的NDNBR栅格数据中各像元对应的NDNBR值与地物面积的乘积之和，即先单独计算分级单元内每个像元对应的NDNBR值与地物面积的乘积，记为f_q，再将分级单元包括的所有像元的f_q相加求和；

所述子流域火烧烈度总和为子流域对应的NDNBR栅格数据中各像元对应的NDNBR值与地物面积的乘积之和，即先单独计算子流域内每个像元对应的NDNBR值与地物面积的乘积，记为F_p，再将子流域包括的所有像元的F_p相加求和。

2.根据权利要求1所述的火烧烈度-高程积分方法，其特征在于，所述归一化差分归一化燃烧指数NDNBR栅格数据中各像元对应的NDNBR值根据遥感数据中近红外波段和短波红外波段计算，所述近红外波段用NIR表示，所述短波红外波段用SWIR表示；

所述归一化差分归一化燃烧指数NDNBR的具体计算过程如下：通过“NBR = (NIR-SWIR)/ (NIR+SWIR)”分别计算火烧前的归一化燃烧指数NBRpre、火烧后的归一化燃烧指数NBRpost，再由“DNBR = NBRpre - NBRpost”计算差分归一化燃烧指数DNBR；最后通过“NDNBR = (DNBR+2) / 4”计算得到取值范围为[0,1]的归一化差分归一化燃烧指数NDNBR；

当归一化差分归一化燃烧指数NDNBR的值为0时，表示未火烧；

当归一化差分归一化燃烧指数NDNBR的值为1时，表示火烧程度最大。

3.根据权利要求1所述的火烧烈度-高程积分方法，其特征在于，第i分级单元对应的高差归一化值为第i分级高差与子流域高差二者的比值；所述第i分级高差为第i分级高程与子流域最低点高程二者的差值；所述子流域对应的子流域高差为子流域最高点高程与子流域最低点高程二者的差值。

4.根据权利要求1所述的火烧烈度-高程积分方法，其特征在于，所述N为直接输入值；或者，所述N通过DEM模型中像元数量计算得到，此时N的取值为向上取整的数值，其中L为子流域的DEM模型中的像元数量。