《卫星遥感监测技术导则　火情GBT+42189-2022》详细解读

《卫星遥感监测技术导则火情GB/T42189-2022》详细解读contents目录1范围规范性引用文件3术语和定义4监测数据5监测内容6火点判识7火点强度contents目录8过火区面积附录A(资料性)火点判识和强度计算的主要卫星遥感仪器通道参数附录B(资料性)过火区判识和面积计算的主要卫星遥感仪器通道参数参考文献011范围01021.1适用对象适用于各级林业和草原主管部门、卫星遥感监测机构、火情研判机构等。本导则适用于利用卫星遥感技术进行火情监测的相关工作。森林火情监测利用卫星遥感技术及时发现森林火情，为森林火灾的预防和扑救提供支持。草原火情监测监测草原火情，为草原火灾的预警和防控提供信息保障。农田秸秆焚烧监测监测农田秸秆焚烧情况，为环境保护和农业可持续发展提供数据支持。1.2应用领域卫星遥感数据获取应选用适当的卫星遥感数据源，确保数据的实时性、准确性和可靠性。火情信息提取采用先进的图像处理技术和算法，从卫星遥感数据中准确提取火情信息。火情研判与报告结合地面实际情况，对提取的火情信息进行综合研判，形成火情监测报告。1.3技术要求02规范性引用文件国家和行业标准引用国家颁布的卫星遥感监测技术标准，确保火情监测的准确性和一致性。遵循相关行业标准，如森林防火、草原火灾等遥感监测技术规范。参考国际卫星遥感组织（如CEOS）制定的火情监测标准和规范。借鉴国际先进经验和技术，提高我国卫星遥感监测火情的能力和水平。国际标准和规范遵守国家颁布的森林防火、草原防火等法律法规，确保火情监测的合法性。贯彻执行国家和地方政府发布的相关政策文件，如森林防火规划、应急预案等。相关法律法规和政策文件033术语和定义利用卫星搭载的遥感器，对地球表面或大气层进行远距离、非接触式的观测和测量，获取火情信息的技术手段。广泛应用于森林、草原等大面积自然火情的监测和预警。定义应用范围3.1卫星遥感监测定义指由于自然或人为原因引发的火灾情况，包括火源位置、火势大小、蔓延方向等信息。分类根据火源类型、燃烧物质和火势大小等因素，火情可分为不同等级，如一般火情、重大火情和特别重大火情等。3.2火情3.3遥感器定义指搭载在卫星上，用于接收和记录地球表面或大气层反射、辐射或散射的电磁波信息的仪器。类型根据工作原理和应用需求的不同，遥感器可分为光学遥感器、热红外遥感器、微波遥感器等类型。指对卫星遥感监测获取的原始图像进行预处理、增强、分析和解译等操作，提取火情信息的过程。图像处理技术包括图像预处理（如去噪、辐射定标等）、图像增强（如对比度拉伸、滤波等）和图像分析解译（如目标识别、场景感知等）等。3.4图像处理技术方法定义044监测数据03其他辅助数据如地形地貌、植被类型、人口分布等数据，为火情监测提供辅助信息。01卫星遥感数据主要利用极轨卫星和静止卫星进行火情监测，数据具有覆盖范围广、重访周期短等优势。02地面观测数据包括地面气象站、林火观测站等地面观测设施获取的实时气象数据、林火信息等。4.1数据来源数据预处理对原始卫星遥感数据进行辐射定标、大气校正等预处理操作，提高数据质量和准确性。火点识别算法采用先进的火点识别算法，从预处理后的数据中自动提取火点信息。数据后处理对提取的火点信息进行筛选、合并等后处理操作，生成最终的火情监测结果。4.2数据处理123通过与地面观测数据、历史火情数据等进行对比验证，评估卫星遥感火情监测的精度和可靠性。精度验证分析卫星遥感火情监测中可能出现的误差来源，如传感器误差、大气干扰等，并提出相应的改进措施。误差分析建立科学的数据质量评价指标体系，对卫星遥感火情监测数据进行全面、客观的评价。数据质量评价指标4.3数据质量评估055监测内容卫星遥感监测技术能够实时或准实时监测火点，包括林火、草原火等。通过红外、可见光等多光谱遥感数据，可以准确判断火点位置、范围和蔓延趋势。火点监测对于及时发现火情、组织扑救具有重要意义。5.1火点监测03火场态势感知有助于科学制定扑救方案，提高扑救效率。01卫星遥感技术可以实时监测火场态势，包括火场范围、火势强度、蔓延方向等。02通过多源遥感数据的融合处理，可以生成火场态势图，为指挥决策提供直观的信息支持。5.2火场态势感知卫星遥感技术可以对火灾影响进行评估，包括过火面积、受灾程度、生态损失等。通过遥感数据的定量分析和处理，可以生成火灾影响评估报告，为灾后恢复和重建提供科学依据。火灾影响评估有助于全面了解火灾造成的损失和影响，为制定补救措施提供参考。5.3火灾影响评估卫星遥感技术可以结合气象、地形、植被等多源信息，进行火险预警。通过遥感数据的实时监测和分析，可以预测未来一段时间内的火险等级和分布范围。火险预警有助于提前采取防范措施，降低火灾发生的可能性。5.4火险预警066火点判识依据卫星遥感影像特征进行判识01利用卫星遥感影像中的色彩、形状、纹理等特征，结合火情发生时的天气、地形等条件，对火点进行准确判识。多源数据综合判识02结合不同来源、不同分辨率的卫星遥感数据，以及其他辅助数据如气象数据、地面观测数据等，进行综合判识，提高火点判识的准确性和可靠性。实时性与动态性03卫星遥感监测具有实时性和动态性的特点，因此火点判识也需要及时更新，确保信息的时效性和准确性。6.1火点判识基本原则阈值法通过设置一定的亮度温度阈值或辐射亮度阈值，将卫星遥感影像中的像元与阈值进行比较，从而判断是否为火点。这种方法简单易行，但可能受到不同地表类型、大气条件等因素的影响。多光谱综合分析法利用多光谱遥感数据中的多个波段信息，结合火点在光谱特征上的差异，进行综合分析判识。这种方法可以提高火点判识的精度和可靠性，但需要更多的数据处理和分析工作。人工智能与机器学习法利用人工智能和机器学习算法对卫星遥感影像进行自动处理和分析，提取火点信息。这种方法可以大大提高火点判识的效率和准确性，但需要大量的训练数据和算法优化工作。6.2火点判识方法排除干扰因素在火点判识过程中，需要注意排除太阳耀斑、云影、地表反射等干扰因素的影响，确保判识结果的准确性。考虑地表类型差异不同地表类型对卫星遥感影像的反射和辐射特性不同，因此在火点判识时需要考虑地表类型的差异，避免因误判而造成不必要的损失。结合地面观测数据卫星遥感监测虽然具有广泛的覆盖范围和实时监测能力，但仍存在一定的局限性和误差。因此，在火点判识过程中需要结合地面观测数据进行验证和修正，提高判识结果的准确性和可靠性。6.3火点判识注意事项077火点强度定义与意义火点强度是指卫星遥感监测到的火源在单位时间、单位面积内所释放出的能量大小。火点强度是衡量火情严重程度的重要指标之一，对于评估火灾蔓延趋势、制定扑救策略具有重要意义。卫星遥感监测技术通过捕捉火源释放的红外辐射能量，实现对火点强度的实时监测。常用的卫星遥感监测技术包括红外遥感、多光谱遥感等，这些技术能够捕捉到火源在不同波段下的辐射特征，从而计算出火点强度。监测方法与技术火点强度受到多种因素的影响，如气象条件、地形地貌、植被类型等。为了提高火点强度的监测精度，需要对这些影响因素进行校正，如采用大气校正、地形校正等方法。影响因素与校正火点强度监测数据在火灾预警、扑救指挥、灾情评估等方面具有广泛的应用价值。随着卫星遥感技术的不断发展，未来火点强度监测将更加精准、实时，为火灾防控工作提供更加有力的支持。应用与展望088过火区面积指火灾发生后，受到火焰直接燃烧影响的土地面积。过火区面积准确评估火灾对生态环境和人类社会的影响，为灾后恢复和重建提供重要依据。监测意义定义与意义利用卫星搭载的传感器捕捉地表反射或发射的电磁波信息，通过图像处理和分析技术提取过火区面积。卫星遥感监测结合卫星遥感监测结果，进行地面实地调查，核实过火区边界和面积。地面调查核实监测方法与技术影响因素与误差分析影响因素包括卫星遥感数据的分辨率、时效性、云覆盖等，以及地面调查核实的准确性和全面性。误差分析对卫星遥感监测和地面调查核实的结果进行误差分析，评估过火区面积监测的准确性和可靠性。过火区面积监测结果可用于火灾损失评估、生态环境恢复、灾后重建规划等多个领域。应用领域随着卫星遥感技术的不断发展和完善，未来过火区面积监测将更加准确、高效和智能化，为火灾应对和防范提供更有力的支持。展望未来应用与展望09附录A(资料性)火点判识和强度计算的主要卫星遥感仪器通道参数热红外通道用于探测地表和火点的热辐射差异，通常设置在8-14μm的波长范围内。该通道可以区分地表和火点的温度差异，有助于准确判识火点。中红外通道用于探测火点的高温辐射，通常设置在3-5μm的波长范围内。该通道对火点的高温辐射非常敏感，是火点判识的主要通道之一。水汽通道用于探测大气中的水汽含量，通常设置在0.6-0.7μm或1.3-1.4μm的波长范围内。水汽通道可以消除大气中水汽对火点判识的干扰，提高判识准确性。火点判识的主要卫星遥感仪器通道参数火点强度计算的主要卫星遥感仪器通道参数用于描述火点的几何特征，包括火点面积、周长、形状指数等。这些参数可以通过卫星遥感影像进行提取和计算，有助于准确评估火情严重程度。火点面积和形状参数用于将卫星遥感仪器接收的辐射值转换为地表实际辐射值，是进行火点强度计算的基础参数。辐射定标参数用于从卫星遥感数据中反演出地表温度，进而计算火点强度。温度反演算法参数包括大气校正参数、地表比辐射率等。温度反演算法参数10附录B(资料性)过火区判识和面积计算的主要卫星遥感仪器通道参数通常用于火情监测的红外通道波长在3-14μm之间，对高温火点具有较高的灵敏度。红外通道波长范围空间分辨率越高，能够捕捉到的火点信息越详细，有助于准确判断火情规模和蔓延趋势。红外通道空间分辨率时间分辨率决定了卫星对同一地区的重访周期，对于实时监测火情具有重要意义。红外通道时间分辨率红外通道参数可见光通道空间分辨率与红外通道类似，可见光通道的空间分辨率也影响着火情判识的准确性。可见光通道时间分辨率可见光通道的时间分辨率同样对实时监测火情具有重要意义，尤其是在白天进行火情监测时。可见光通道波长范围可见光通道波长范围通常在0.4-0.7μm之间，能够捕捉到地表反射的太阳光，用于识别地表特征和过火区域。可见光通道参数水汽通道对大气中的水汽含量敏感，可用于判断火场上空的烟雾和水汽情况。水汽通道卷云通道温度探测通道卷云通道对高空中的卷云敏感，可用于识别火场上空的云层情况，避免将云层误判为火点。温度探测通道能够探测到地表和大气的温度信息，有助于判断火势的强度和蔓延方向。030201其他辅助通道参数11参考文献《海洋监测技术规程第7部分：卫星遥感技术方法》：该标准详细阐述了卫星遥感技术在海洋监测领域的应用方法，包括火情监测的相关内容。作为行业标准，它为卫星遥感监测火情提供了重要的技术指导和规范。其他相关行业标准：除了上述规程外，还有其他涉及卫星遥感监测技术的行业标准，这些标准在火