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      我國現(xiàn)有森林面積15894.1萬公頃，全國森林覆蓋率為16.55％，是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要命脈。然而我國的森林資源仍在不斷被破壞，森林火災(zāi)位居破壞森林的三大自然災(zāi)害（病害、蟲害、火災(zāi)）之首。20世紀(jì)50年代至80年代末，我國森林火災(zāi)的累計(jì)面積達(dá)到3621萬hm2，占全國現(xiàn)有森林面積的31.4%，森林受害率達(dá)8.3‰，居世界首位，每年直接經(jīng)濟(jì)損失70~199億元。

      利用衛(wèi)星林火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不僅可以及早發(fā)現(xiàn)早期林火，特別是邊遠(yuǎn)地區(qū)和人煙稀少地區(qū)的林火，而且可以對(duì)已發(fā)現(xiàn)的林火，特別是重大林火蔓延情況進(jìn)行連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)，為撲火提供服務(wù)，也可以為日常森林防火及航空護(hù)林提供氣象、地理信息，以制定預(yù)防方案、巡護(hù)計(jì)劃等。構(gòu)建基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的森林火災(zāi)自動(dòng)化預(yù)防、監(jiān)管系統(tǒng)，對(duì)森林進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，提高防火、救災(zāi)的能力，減小森林火災(zāi)造成的危害，評(píng)估火災(zāi)損失是勢(shì)在必行、刻不容緩的。

      北京愛特拉斯信息科技有限公司，可為用戶提供“高頻次氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)火點(diǎn)判識(shí)及自動(dòng)監(jiān)測(cè)服務(wù)系統(tǒng)”的解決方案。

一、系統(tǒng)解決關(guān)鍵需求：

• 解決林業(yè)部門對(duì)火點(diǎn)識(shí)別要求精度高、誤報(bào)/漏報(bào)率低的要求
• 解決對(duì)火點(diǎn)識(shí)別要求頻次高、時(shí)效強(qiáng)的要求
• 回顧模擬火點(diǎn)蔓延趨勢(shì)變化
• 24小時(shí)全時(shí)段連續(xù)監(jiān)測(cè)需求
• 解決火情現(xiàn)場(chǎng)視頻信息需求
• 解決災(zāi)后評(píng)估需求

二、系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)方法

      利用高頻次氣象衛(wèi)星進(jìn)行火點(diǎn)判識(shí)，主要是遙感分析的手段判識(shí)火點(diǎn)像元的經(jīng)緯度、所在位置的行政區(qū)劃、土地利用類型、火點(diǎn)判識(shí)的可信度（火點(diǎn)、可能火點(diǎn)、云區(qū)火點(diǎn)等）等。

三、火點(diǎn)判識(shí)的技術(shù)原理

      當(dāng)?shù)孛娉霈F(xiàn)火點(diǎn)時(shí)，由于明火處中在遙感影像數(shù)據(jù)中紅外波段輻射率急據(jù)增高，即便火點(diǎn)面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于像元覆蓋面積，仍將引起中紅外通道混合像元亮溫迅速增加。遠(yuǎn)紅外通道混合像元亮溫也有增加，但遠(yuǎn)小于中紅外通道。這將造成含有火點(diǎn)的中紅外通道混合像元亮溫明顯高于周邊無火點(diǎn)像元，而遠(yuǎn)紅外通道的混合像元亮溫增量與周邊無火點(diǎn)像元差異一般不明顯，且遠(yuǎn)沒有中紅外通道高。利用這一特點(diǎn)，可以判識(shí)火點(diǎn)信息。山火具有高溫屬性，顯著區(qū)別于周圍常溫地物，是地物目標(biāo)的重要特征，其高溫屬性代表著物質(zhì)的劇烈變化，以遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的熱源探測(cè)技術(shù)能為高溫目標(biāo)的識(shí)別提供了更為方便、及時(shí)的監(jiān)控手段，彌補(bǔ)了人工參與模式的眾多不足，成為監(jiān)測(cè)山火目標(biāo)的重要手段和方式。

      衛(wèi)星火點(diǎn)監(jiān)測(cè)的基本原理就是運(yùn)用遙感衛(wèi)星對(duì)地球表面進(jìn)行掃描，通過衛(wèi)星地面站把掃描信息接收下來，再利用計(jì)算機(jī)對(duì)這些信息進(jìn)行處理，識(shí)別出紅外熱點(diǎn)，結(jié)合地理信息系統(tǒng)對(duì)熱點(diǎn)進(jìn)行定位，根據(jù)植被信息對(duì)熱點(diǎn)類型進(jìn)行初步判讀，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)的衛(wèi)星監(jiān)控。

      采用高頻次靜止氣象衛(wèi)星（Himawari-8）作為主要衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源，Himawari-8靜止氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的時(shí)間頻率已經(jīng)達(dá)到10分鐘，空間分辨率最高達(dá)到0.5km，光譜波段達(dá)到16個(gè)。使用對(duì)熱源敏感度高的可見光、中紅外、分裂窗紅外等多個(gè)波段，利用亮度溫度反演計(jì)算方法、動(dòng)態(tài)異常熱源點(diǎn)檢測(cè)方法、高頻率迭代校正方法等，快速、準(zhǔn)確獲取地面異常高溫或熱源點(diǎn)目標(biāo)。

四、火點(diǎn)判識(shí)的自動(dòng)處理流程

五、關(guān)鍵性指標(biāo)

• 高空間分辨率：
• 最高分辨率5km；
• 紅外通道分辨率2km
• 高時(shí)間分辨率：觀測(cè)頻次10分鐘
• 觀測(cè)高時(shí)效性：衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)接收完成至火點(diǎn)提取總過程滯后15分鐘
• 高空間定位精度定位精度達(dá)到1個(gè)像元誤差

六、系統(tǒng)展示

七、經(jīng)典案例

      東川區(qū)森林防火應(yīng)急；黑龍江森林防火衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)服務(wù)