[发明专利]森林火灾可燃物燃烧效率的估算方法

摘要

本发明公开了一种森林火灾可燃物燃烧效率的估算方法，其特征在于，基于地面调查、遥感和火险天气指数(FWI)，建立主要植被类型的FWI与燃烧效率的关系模型，使用该地区的气象日值数据和植被类型数据对研究区域的燃烧效率进行估算。本发明的有益之处在于减少了地面调查的工作量，提高了以往燃烧效率估算的精度，实现了燃烧效率由点估计到面估计的转变；由于遥感受天气系统的影响很大，火烧时并不总能获得满意的卫星图像，本发明的方法先通过遥感方法估算燃烧效率，然后再与FWI建立回归模型，进而通过FWI对森林火灾可燃物燃烧效率进行估算，这样仅仅通过地表FWI的计算就可较为准确的估算森林火灾可燃物的燃烧效率，不再受遥感图像质量的限制。

主权项

森林火灾可燃物燃烧效率的估算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、对研究区域进行可燃物分类，选择不同类型的火烧迹地，分别在每种类型的火烧迹地设置3块以上样地，并用GPS定位，记录下样地经纬度；(2)、设置对照样地，并对对照样地进行乔木、灌木、草本、地表枯落物和半分解层调查及采样；(3)、对火烧样地进行同样调查，并进一步调查树木熏黑高度、燃烧深度、火烧后可燃物剩余量，并采集火烧样地剩余可燃物做样本；(4)、烘干样本并称重，计算出火烧样地内不同类型可燃物的含水率，进而计算出对照样地可燃物的载量和火烧样地可燃物的载量剩余量；(5)、采集对照样地可燃物，用同样的方法计算出对照样地的可燃物的载量；(6)、收集与火烧样地和对照样地调查同期的遥感数据，将遥感数据进行几何精校正，将火烧样地和对照样地定位的经纬度坐标在遥感数据上进行标定；(7)、对遥感数据进行大气校正，计算出不同光谱通道的地表反射率ρ；(8)、根据地表反射率ρ，计算研究区域火前和火后的归一化植被指数NDVI，计算公式如下：式中，ρnir为近红外地表反射率，ρr为红外地表反射率；(9)基于火烧前后地面NDVI的差异，结合地面调查，对火烧迹地的边界进行提取；(10)将样地经纬度与火后NDVI分布图进行叠加，提取样地位置NDVI值，建立火后样地NDVI值与样地燃烧效率数值序列，进行统计分析和燃烧效率反演，建立燃烧效率与NDVI的关系模型；(11)根据构建的燃烧效率与NDVI的关系模型，基于火后NDVI对研究区域燃烧效率进行计算，获得地面火烧迹地燃烧效率的空间分布图；(12)获得地面火烧迹地燃烧效率的空间分布图后，还进行以下操作：(a)、收集研究区域的日值气象数据，包括：日均气温、日降水量、空气相对湿度、平均风速；(b)、基于火烧迹地燃烧时的气象数据，构建林火天气指数FWI系统，对FWI进行空间插值，获得FWI的空间分布图；(c)、将地面火烧迹地燃烧效率的空间分布图和FWI的空间分布图进行叠加，进行空间统计分析，建立FWI与燃烧效率CE的关系模型，CE＝f(FWI)。