基于MODIS數(shù)據(jù)的森林火點(diǎn)監(jiān)測算法及跡地面積估算的研究.pdf

1、目錄中文摘要?ITti?■???????11.2國p“3外研究進(jìn)展?21.3本文研究內(nèi)容及技術(shù)路線?3第二章遙感技術(shù)在林火監(jiān)測中的應(yīng)用?721iliv~^[|^■^0^攀.■■■■■■.■■^■^■■■■■■.■■■^傘魯72.1.1^f^^H^f^O^T^^^I^Jn茲^?72.3?jc的力.5?102.3.1基于NOAAAVHRR數(shù)據(jù)的火點(diǎn)監(jiān)測算法?102.3.2基于EOSMODIS數(shù)據(jù)的火點(diǎn)監(jiān)測算法?12233跡地面禾只的遙感估算

2、方法15第三章研究區(qū)域與數(shù)據(jù)的預(yù)處理?173.2?MODIS^.:^^n^[^^“hj“0E?183.3?MODIS火點(diǎn)監(jiān)測模型應(yīng)用數(shù)據(jù)選取?213.3.1火點(diǎn)監(jiān)測模型應(yīng)用參數(shù)的選取?213.3.2火點(diǎn)監(jiān)測模型應(yīng)用波段的選取?213.4?MODIS數(shù)據(jù)的預(yù)處理?2535其它研究數(shù)據(jù)27第四章基于MODIS數(shù)據(jù)的森林火點(diǎn)監(jiān)測研究?284.1森林火點(diǎn)監(jiān)測算法的修正與改進(jìn)?2811^^liJ^iiI■^5^?284.2火點(diǎn)判識精度?44第五章

3、過火跡地的識別及面積的遙感估算?465.1ijil^iT^^ll?眷465.1.1過火跡地識另J原理?465■12rj^“、^jlj^.^^J眷響眷眷眷眷眷4“8i中文摘要失去人為控制后的林火，在開放范圍內(nèi)任意的擴(kuò)展和延伸，形成了森林火災(zāi)。森林火災(zāi)不僅帶來經(jīng)濟(jì)損失，還會影響生物圈的循環(huán)和生態(tài)平衡，危害人類的生存環(huán)境。因此，對森林火災(zāi)的監(jiān)測研究意義重大。遙感衛(wèi)星的覆蓋范圍廣，時空分辨率高，在火災(zāi)監(jiān)測中發(fā)揮了重要的作用。MODIS傳感器在設(shè)

4、計時就對火災(zāi)監(jiān)測的要求做了考慮，優(yōu)化了高溫敏感波段，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對林火的快速監(jiān)測，但是偽火點(diǎn)和燜燒點(diǎn)的存在制約了火點(diǎn)監(jiān)測的準(zhǔn)確性。本文選取江西省武寧縣為試驗(yàn)區(qū)，以MODIS為數(shù)據(jù)源，分析各波段和參數(shù)特征，首先構(gòu)建火點(diǎn)指數(shù)監(jiān)測模型排除確切的非火點(diǎn)，然后加入背景信息開展火點(diǎn)的監(jiān)測研究。傳統(tǒng)火點(diǎn)監(jiān)測算法利用特征參數(shù)的閾值信息判識火點(diǎn)，背景窗口的大小和背景像元的特征參數(shù)值都會較大的影響火點(diǎn)的監(jiān)測結(jié)果，利用固定大小

5、的背景窗口計算潛在像元的背景溫度時，選取的背景窗過小或是過大，都會影響監(jiān)測效率。因此，本文把固定型背景窗口改進(jìn)成可變性背景窗口，并保證背景窗內(nèi)足夠的輻射度差異，然后對不同窗口提取局部最大值。溫度過低的地區(qū)，火點(diǎn)溫度相對較低，可能會出現(xiàn)漏檢情況；反之，溫度過高，其背景溫度也相對較高，可能會把背景像元誤判識為火點(diǎn)，因此本文應(yīng)用類間方差法，利用目標(biāo)和背景像元間特征參數(shù)的類間方差閾值識別真?zhèn)位瘘c(diǎn)，類間方差和特征參數(shù)值大小無關(guān)，其表征的是兩者的相

6、對差別。并對絕對閾值和植被指數(shù)進(jìn)行修正。本文結(jié)合遙感信息增強(qiáng)技術(shù)研究森林火災(zāi)的監(jiān)測流程，并綜合運(yùn)用上述的修正和改進(jìn)方法，有效排除干擾因子，提高監(jiān)測精度?；诖_認(rèn)火點(diǎn)和火災(zāi)的蔓延性，選取過火跡地指數(shù)作為過火跡地的特征參數(shù)，借助計算機(jī)技術(shù)采用種子點(diǎn)擴(kuò)散算法構(gòu)建跡地識別模型；然后分解混合像元估算跡地面積。主要結(jié)論如下：(1)?利用雙通道構(gòu)建的火點(diǎn)監(jiān)測指數(shù)模型，可以突出火點(diǎn)信息，排除確切的非火點(diǎn)并確立疑似火點(diǎn)的分布范圍。(2)?改進(jìn)固定性背景窗

7、口為可變性背景窗口，可以消除因火燒強(qiáng)度和火點(diǎn)位置變化對監(jiān)測結(jié)果帶來的影響。算法在投入應(yīng)用時，其適應(yīng)性較好，能較好的滿足林火監(jiān)測的要求。(3)?類間方差法監(jiān)測武寧縣森林火災(zāi)的應(yīng)用結(jié)果表明，算法增強(qiáng)了背景溫度較低的情況下對低溫火點(diǎn)的識別能力，識別出傳統(tǒng)算法沒有監(jiān)測出的燜燒火點(diǎn)。該算法可以去除因環(huán)境對火點(diǎn)監(jiān)測結(jié)果的影響，減少火點(diǎn)的漏判和誤判現(xiàn)象。(4)?通過對絕對閾值的修正，可監(jiān)測出云或低溫火場存在的火勢相對較弱的火點(diǎn)；植被指數(shù)的修正，可去除