近年來,世界各地森林火災(zāi)頻發(fā),不但對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了巨大的威脅,而且對(duì)人類生活產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。由于具有更新頻率高、監(jiān)測(cè)范圍廣和工作效率高等優(yōu)點(diǎn),衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)森林火點(diǎn)已經(jīng)成為森林火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)跟蹤及災(zāi)后評(píng)估不可或缺的手段。針對(duì)當(dāng)前基于單一遙感數(shù)據(jù)的火點(diǎn)監(jiān)測(cè)算法和火點(diǎn)產(chǎn)品時(shí)空分辨率低,算法精度低,適應(yīng)性差等缺點(diǎn),本文結(jié)合多源遙感數(shù)據(jù),開展高時(shí)空分辨率的火點(diǎn)監(jiān)測(cè)和高精度的過火面積估算研究。本文主要從以下幾個(gè)方面對(duì)火點(diǎn)監(jiān)測(cè)和過火面積估算進(jìn)行研究:（1）為解決目前遙感火點(diǎn)監(jiān)測(cè)中由于數(shù)據(jù)的單一性導(dǎo)致火點(diǎn)信息在空間上或時(shí)間上存在局限性的問題,利用多源遙感數(shù)據(jù)在時(shí)間上和空間上的最優(yōu)化布局集成監(jiān)測(cè)火點(diǎn)。首先利用Himawari-8/AHI數(shù)據(jù)在時(shí)間序列上進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),再利用EOS/MODIS數(shù)據(jù)、NPP/VIIRS、NOAA/AVHRR數(shù)據(jù)和FY-3/VIRR數(shù)據(jù)時(shí)間上進(jìn)行插入分析,此方法在不但火點(diǎn)監(jiān)測(cè)的最高時(shí)間分辨率達(dá)到了10分鐘,并且最高空間分辨率達(dá)到了375米。（2）分析了遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)火點(diǎn)中最小可探測(cè)火點(diǎn)面積,根據(jù)普朗克黑體輻射定律中波長(zhǎng)和溫度的關(guān)系,利用中紅外波段MIR與熱紅外波段TIR... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

黑體光譜輻射強(qiáng)度變化規(guī)律曲線圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文20第三章遙感火點(diǎn)監(jiān)測(cè)算法改進(jìn)3.1遙感監(jiān)測(cè)火點(diǎn)原理從理論上講，只有物體的溫度高于絕對(duì)溫度（0K），都可以稱之為輻射源，并將這種與溫度有關(guān)的輻射稱為熱輻射，而黑體是一種具有最大輻射能力的物體，所以將它作為熱輻射定量研究的標(biāo)準(zhǔn)[43]。而普朗克(Planck)黑體輻射定律描述的是黑體在一個(gè)溫度下，發(fā)射出的電磁波的輻射頻率和輻射強(qiáng)度彼此之間的關(guān)系，即黑體的光譜輻射亮度(M)、溫度(T)和波長(zhǎng)(λ)之間的關(guān)系，其表達(dá)式為：()2521hckThcMTe=(3-1)式中：M(T)為黑體的光譜輻射強(qiáng)度，h為普朗克常數(shù)，()34h6.62610JS=；C為光速，值為()82.99810m/s；K為波爾茲曼常數(shù)，值為()231.3810J/K；T為黑體的絕對(duì)溫度（K）；λ為波長(zhǎng)，單位為μm。由公式(3-1)可知，黑體的光譜輻射強(qiáng)度與溫度是正相關(guān)的關(guān)系，與波長(zhǎng)是反相關(guān)的關(guān)系。如圖3-1所示，黑體的溫度越高，其光譜輻射強(qiáng)度越大，并且峰值隨著波長(zhǎng)的增大而減校圖3-1黑體光譜輻射強(qiáng)度變化規(guī)律曲線圖圖3-2火點(diǎn)與常溫地物混合像元能量輻射示意圖因?yàn)楹隗w的輻射是所以物體中最大的，所以以黑體的輻射度作為基準(zhǔn)，將同溫度和波長(zhǎng)下普通地物的輻射度與之相比較，如公式(3-2)所示，地物在溫度T，波長(zhǎng)λ下的比輻射率為該地物的光輻射強(qiáng)度與黑體的光輻射強(qiáng)度的比值，通常用ε表示，取值范圍為0到1之間。

第三章遙感火點(diǎn)監(jiān)測(cè)算法改進(jìn)21()()(),,,SbMTTMT=(3-2)像元是遙感影像的最小記錄單位，它的數(shù)值反映的是遙感衛(wèi)星上傳感器接收的各個(gè)波段的發(fā)射的能量。常溫地物在短波紅外波段的發(fā)射能量數(shù)量級(jí)為()43210~10W/msrμm。但對(duì)近紅外遙感數(shù)據(jù)而言，其反射能量的數(shù)量級(jí)為()11210~10W/msrμm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相同條件下的發(fā)射能量。如圖3-2所示，當(dāng)像元中同時(shí)存在常溫地物和火點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星傳感器接收的能量主要是常溫地物和火點(diǎn)混合的發(fā)射能量和反射能量，并且火點(diǎn)發(fā)射能量的數(shù)量級(jí)達(dá)()02210~10W/msrμm或更高。3.2最小可探測(cè)火點(diǎn)面積理論計(jì)算和分析根據(jù)火災(zāi)遙感監(jiān)測(cè)原理，利用遙感技術(shù)探測(cè)地球上發(fā)生的火災(zāi)是毋庸置疑的。但是關(guān)于衛(wèi)星最小可探測(cè)火點(diǎn)面積即靈敏度，卻沒有一個(gè)明確的界限，但是這個(gè)問題卻是十分的重要，它關(guān)系到相關(guān)人員在設(shè)計(jì)星載傳感時(shí)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，以及精度要求。也可以更加有效的避免寶貴的星載設(shè)備的資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)高效準(zhǔn)確的地面監(jiān)控，給地面的救災(zāi)工作及時(shí)地提供指導(dǎo)，盡最大的可能避免財(cái)產(chǎn)損失。3.2.1最小可探測(cè)火點(diǎn)面積原理及方法根據(jù)普朗克黑體輻射定律可知，輻射度是隨溫度的增加而迅速增加的，當(dāng)溫度增加時(shí)，波長(zhǎng)會(huì)向短波方向移動(dòng)，即中紅外波段MIR比熱紅外波段TI對(duì)于高溫目標(biāo)的反應(yīng)更為敏感，MIR波段和TIR波段的光譜輻射強(qiáng)度R和輻射溫度T的關(guān)系如圖3-3所示，圖3-3MIR和TIR波段的R-T關(guān)系圖為了能夠得到混合像元中實(shí)際燃燒區(qū)域面積，可以利用公式(3-3)進(jìn)行計(jì)算，該公式為：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于遙感數(shù)據(jù)的林火監(jiān)測(cè)與過火面積估算方法研究[J]. 郟江杰,王有志,穆振娟,張宇涵,戴憶如.  價(jià)值工程. 2017(12)
[2]多源衛(wèi)星遙感秸稈焚燒過火面積動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[J]. 武喜紅,劉婷,程永政,王來剛,郭燕,張彥,賀佳.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]基于多源衛(wèi)星多光譜遙感數(shù)據(jù)的過火面積估算研究[J]. 余超,陳良富,李莘莘,陶金花,蘇林.  光譜學(xué)與光譜分析. 2015(03)
[4]多源衛(wèi)星遙感農(nóng)作物秸稈焚燒過火區(qū)面積估算方法[J]. 陳潔,鄭偉,高浩,邵佳麗,劉誠(chéng).  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]基于多元多項(xiàng)式回歸的大興安嶺過火面積與氣象因子的模型[J]. 王峰,郭金祿,鄭煜.  森林工程. 2014(03)
[6]短波紅外遙感高溫地物目標(biāo)識(shí)別方法研究[J]. 朱亞靜,邢立新,潘軍,孟濤,聞久成,王紅紅,喬振民,黃競(jìng)鋮.  遙感信息. 2011(06)
[7]基于6S模型成都平原氣溶膠光學(xué)厚度反演應(yīng)用[J]. 董智慧,苗放,葉成名,饒玫瑰,楊秋玲.  長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(09)
[8]基于多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的森林過火區(qū)面積估算方法[J]. 鄭偉,李亞君,劉誠(chéng),王萌.  林業(yè)科學(xué). 2011(08)
[9]森林火災(zāi)發(fā)生規(guī)律、引發(fā)因素與預(yù)防措施[J]. 林順根.  中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2011(03)
[10]ENVI下基于GLT的風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星幾何校正研究[J]. 鄧書斌,于強(qiáng),駱知萌,董彥卿,康銘.  遙感信息. 2009(02)

博士論文
[1]基于Himawari-8遙感數(shù)據(jù)的火點(diǎn)探測(cè)和自動(dòng)化云檢測(cè)的探索[D]. 謝字希.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019

碩士論文
[1]野火風(fēng)險(xiǎn)遙感評(píng)估方法及應(yīng)用[D]. 文崇波.電子科技大學(xué) 2019
[2]基于地球同步軌道衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)野火蔓延速率估算[D]. 劉向茁.電子科技大學(xué) 2019
[3]基于Landsat和MODIS NDVI時(shí)序數(shù)據(jù)的青海湖流域植被覆蓋度提取及其變化分析[D]. 陳昀琳.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2019
[4]森林火災(zāi)遙感監(jiān)測(cè)、蔓延模擬及災(zāi)后評(píng)估研究[D]. 陳云云.內(nèi)蒙古大學(xué) 2018
[5]高溫目標(biāo)遙感識(shí)別及混合像元分解方法研究[D]. 王鵬舉.吉林大學(xué) 2018
[6]基于GF-1、HJ-1和FY-3數(shù)據(jù)集成的秸稈焚燒監(jiān)測(cè)方法[D]. 王凱.西北師范大學(xué) 2018
[7]基于FY3遙感影像的森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 董曉銳.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[8]基于多源遙感數(shù)據(jù)的中蒙邊境地區(qū)草原火實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[D]. 麗娜.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2017
[9]NOAA/AVHRR數(shù)據(jù)在森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[D]. 高華東.中國(guó)海洋大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3497498