基于MODIS數(shù)據(jù)火災預警研究.pdf

1、森林生態(tài)系統(tǒng)在整個自然界的動態(tài)平衡中具有重要的作用，我國是一個森林火災較多而森林資源匱乏的國家，鑒于我國森林資源實際狀況，加強森林火險預警工作，對于提高我國的森林覆蓋率、保護生態(tài)環(huán)境，具有特別重要的現(xiàn)實意義?；痣U預警共包括兩個方面：即火發(fā)生的早期預報(人們常稱為火險等級預報)和火發(fā)生后的早期發(fā)現(xiàn)(即小火點監(jiān)測)。本文利用MODIS數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，以黑龍江省和南方幾省為例，就火險預報和火點監(jiān)測進行了深入的研究，主要研究內(nèi)容及結論如下：

2、 (1)基于MODIS數(shù)據(jù)的地表溫度反演溫度是火險預報的直接因子，空氣溫度的高低可以通過對環(huán)境的影響間接作用于可燃物，改變可燃物的物理性質(zhì)，影響火險等級。利用劈窗算法一根據(jù)兩個相鄰通道對水汽吸收的差異將地表比輻射率作為輸入變量進行大氣和地表比輻射率訂正，獲得地表溫度。 (2)基于MODIS數(shù)據(jù)的相對濕度反演空氣中水分含量是森林能否燃燒以及衡量林火蔓延速度的重要參數(shù)。空氣濕度對可燃物含水率的影響最大，幾乎所有預報系統(tǒng)都離不開空氣濕

3、度這一輸入因子。利用MODIS數(shù)據(jù)獲取大氣水分含量、特定濕度來計算相對濕度。 (3)火險潛在指數(shù)應用研究分析FPI模型利用了可燃物模型圖和活、死地被物的負荷量及濕度來預估林火發(fā)生的可能性。利用MODIS遙感數(shù)據(jù)提取FPI(Fire point　Index)模型所需因素，包括：相對濕度、溫度、10小時時滯可燃物濕度、歸一化植被水指數(shù)、植被綠度等信息。將通過MODIS數(shù)據(jù)獲得的2004年10月黑龍江和2008年3月的南方幾省的氣象、

4、植被數(shù)據(jù)分析了FPI中的模型因子在火險預報中的應用，并輸入潛在火險指數(shù)FPI(Fire potention Index)模型中去得到火險指數(shù)圖，由潛在火險指數(shù)得到火險等級劃分，取得了很好的效果。 (4)FPI-ΔNDVI火點監(jiān)測指數(shù)構建根據(jù)火點輻射與背景輻射的差異及MODIS數(shù)據(jù)火災監(jiān)測原理，利用：MODIS數(shù)據(jù)22通道(火點輻射)和31通道(背景輻射)亮溫構建了一個火點指數(shù)FPI。根據(jù)只有當植被覆蓋率達到一定程度時才會發(fā)生火災

5、的情況，利用差值歸一化植被指數(shù)(△NDVI)對其火點提取精度進行了修正，去除了地表不是植被、或植被稀少的不足以引起火災的區(qū)域，有效減少了因裸土或城市熱島引起的誤判。 (5)FPI-△NDVI火點監(jiān)測指數(shù)應用就黑龍江2004年10月1 5日特大森林火災和2008年3月份南方幾省的火災情況，提取了幾種地物的FPI、NDVI值，分析了FPI、NDVI值與不同地表類型的關系。其中，云是干擾火點FPI值的最大因素，地表植被是干擾燃燒植被的