[发明专利]基于静止卫星监测资料的输电线路山火监测预警方法

摘要

本发明提供一种基于静止卫星监测资料的输电线路山火监测预警方法，包括以下步骤：确定地貌图片每个像元所对应的土地覆盖类型，以及，计算输电线路单元权重；实时确定监测区域在监测时刻的大气廓线；确定卫星在相邻通道分别测得的地面亮温值；计算每个像元对应的反演的地表温度；在得到每个像元的反演的地表温度后，将每个像元的反演的地表温度标记于地貌图片上，对地貌图片上反演的地表温度的分布进行集中分析，从而进行山火监测预警。优点为：本发明提供的基于静止卫星监测资料的输电线路山火监测预警方法，能够提高反演的地表温度的精度，因此，根据反演的地表温度进行山火监测预警时，能有效提高山火监测预警的准确性。

主权项

1.一种基于静止卫星监测资料的输电线路山火监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定地貌图片每个像元所对应的土地覆盖类型，以及，计算输电线路单元权重；包括以下步骤：步骤1.1，获取监测区域的历史火点监测数据；其中，所述历史火点监测数据包括火点经纬度位置、火点发生火灾的时间以及火点发生火灾的火势；步骤1.2，获取监测区域的地貌图片；对所述地貌图片进行栅格化处理，得到栅格化图片；其中，每个栅格称为一个像元；步骤1.3，分析每个所述像元的颜色分布，根据所述像元的颜色分布情况，标记每个所述像元对应的土地覆盖类型，得到已标记土地覆盖类型的地貌图片；步骤1.4，将步骤1.1得到的所述历史火点监测数据，标记到步骤1.3得到的已标记土地覆盖类型的地貌图片的对应位置；步骤1.5，将输电线路结合到步骤1.4得到的地貌图片上；因此，所述输电线路经过若干个像元，所述输电线路按照像元栅格化的方法，划分为若干节输电线路单元；每个所述输电线路单元对应一个像元；步骤1.6，对于每个输电线路单元，采用下述方式计算输电线路单元权重；输电线路单元权重，与输电线路单元经过的像元所属的土地覆盖类型的等级、输电线路单元周围火点的聚集程度、输电线路单元周围火点的火势成正比；即：输电线路单元经过的像元所属的土地覆盖类型的等级越高，输电线路单元周围火点的聚集程度越高，输电线路单元周围火点的火势越大，则输电线路单元权重越高，代表该输电线路单元发生火灾的危险性越大；步骤2，实时确定监测区域在监测时刻的大气廓线，包括以下步骤：步骤2.1，对监测区域进行卫星遥感监测，实时获取监测区域的卫星遥感图片；步骤2.2，对所述卫星遥感图片进行栅格化处理，栅格化为多个像元；步骤2.3，对每个所述像元进行色彩分析，确定每个所述像元的星上亮温数据；步骤2.4，根据各个所述像元的星上亮温数据及初始的气象要素，模拟得到监测时刻的大气状态；步骤2.5，预建立大气状态与大气廓线的映射关系表；因此，查找所述大气廓线的映射关系表，得到与监测时刻的大气状态对应的监测时刻的大气廓线；步骤3，确定卫星在相邻通道分别测得的地面亮温值，分别为Ti和Tj；其中，Ti为卫星第1通道检测到的第1通道地面亮温值；Tj为卫星第2道检测到的第2通道地面亮温值；步骤4，根据每个像元对应的土地覆盖类型、经过的输电线路单元权重、在监测时刻的大气廓线、第1通道地面亮温值Ti和第2通道地面亮温值Tj，采用下式计算每个像元对应的反演的地表温度；其中：Ts为反演的地表温度，为待求值；C为修正系数，是迭代变化的变量；在本次计算得到反演的地表温度后，根据反演的地表温度与地表温度实际观测值的偏差，以及，根据像元对应的输电线路单元权重确定修正系数C的大小；如果反演的地表温度与地表温度实际观测值的偏差越大，像元对应的输电线路单元权重越高，则修正系数C越大；A1，A2，A3，B1，B2，B3和D为劈窗算法回归系数，根据所述像元对应的土地覆盖类型和在监测时刻的大气廓线确定；ε＝(ε1+ε2)/2，Δε＝ε1–ε2：其中，ε1为第1通道的地表发射率，ε2为第2通道的地表发射率，与土地覆盖类型相关；Δε为第1通道的地表发射率和第2通道的地表发射率的差值；ε为第1通道的地表发射率和第2通道的地表发射率的平均值；Ti为第1通道地面亮温值；Tj为第2通道地面亮温值；步骤5，在得到每个像元的反演的地表温度后，将每个像元的反演的地表温度标记于步骤1.5得到的地貌图片上，对地貌图片上反演的地表温度的分布进行集中分析，如果某个区域的各个反演的地表温度普遍高于第1阈值，表明该区域正在发生火灾，进行报警；如果某个区域的各个反演的地表温度普遍低于第1阈值，但高于第2阈值，表明该区域将要发生火灾，进行预警，如果某个区域的各个反演的地表温度普遍低于第2阈值，表明该区域没有火灾灾情，不进行预警。