| 成果名称: | 广东省森林火灾卫星遥感监测系统及应用示范 |
| 完成单位: | 广东省航空护林站(广东省林火卫星监测中心),广东省生态气象中心,北京大陆康腾科技股份有限公司 |
| 主要人员: | 曾庆峰,陈斌峰,赵文化,邓玉娇,黄平,谭浩波,曾臻,廖俊炜,徐杰,林育红,郑春萍 |
| 介绍: | 1、课题来源与背景:2015年11月26日,中国气象局与国家林业局在京签署关于深化全面战略合作的框架协议,协同推进森林防火、沙尘暴监测、林业有害生物防治、应对气候变化等工作,提高林业与气象的科学化、现代化、信息化水平。为充分发挥了林业、气象部门各自科研优势,将进一步增强我省森林火险预警监测和火灾应急联动机制。课题项目由广东省航空护林站(省林火卫星监测中心)联合广东省气象生态中心,研究综合利用多种气象卫星观测数据,探索研究一种注重实时性的高效快速的林火监测算法模型,并运用C/JAVA/IDL多种语言开发FY3、EOS火情监测软件,通过集成建立林火数据的实时转发与存储的广东省森林火灾卫星遥感监测系统平台。通过平台利用研究开发的火情监测软件对森林火灾的发生、监测、定位等进行高精度的判识计算,及时通过常用高层网络协议将林火卫星遥感数据信息无延迟地推送给防火部门,从而能够节省时间,节约人力、物力和财力,最大限度地将森林火灾扑灭在萌芽状态,实现“打早、大小、打了”的目的,减少森林火灾损失。 2、技术原理及性能指标:基于新一代静止气象卫星Himawari-8火点识别和监测系统,通过以MODIS火点识别算法理为基础建立基于Himawari-8 AHI(广东省)静止卫星火点识别算法。(1)卫星数据处理:研究使用Himawari HSD全圆盘观测数据。采用背景检测方法进行火点识别,在输出数据中将同时给出火点时间、地理位置、4/11微米火点亮温、4/11微米背景亮温、卫星角度和太阳角度;(2)地表类型检测:通过背景算法获取准确的火点像元晴空背景辐射,根据MODIS云检测理论,选择BT11、BT41(BT04-BT11)和BT11-BT12作为云检测因子,运用云检测算法分析背景亮温,检测出火点;(3)绝对火点识别:通过AHI-8性能指标测试结果显示,AHI-8中红外通道Band07饱和温度为401K,通道Band07饱和像元可以直接标记为火点。项目MT41用于背景条件实用性过滤,可以避免背景窗口存在大量太阳反射云像元,导致MT41处于较高水平而不做为绝对火点检测,在复杂情况下,一些BT04足够强的透过性火点可以得到识别,以免漏检;(4)背景火点识别:基于亚像元火点的中红外增温效应远大于长波红外波段,研究使用AHI对应BT04和BT41亮温及其局地增温效应检测潜在火点,根据AHI全圆盘多角度观测复杂性,增加了DT04和DT41背景偏差识别,避免丢失低温背景下的BT04低亮温火点;(5)输出识别结果:火点识别完成后,输出三种形式火点识别结果(火点检测报文、火点检测图像、HDF文件格式火点监测数据),为满足后续运用在数据处理中大气与太阳辐射订正计算的需要,火点信息字段不仅包含4/11微米火点亮度,还包含了4/11微米背景辐射亮温以及卫星和太阳角度。 3、技术创造性与先进性:本项目完成适用于广东省实时性高效快速的卫星遥林火监测算法模型,研究了基于Himawari-8森林火灾卫星遥感监测的关键技术;完成广东省Himawari-8火情监测软件开发,建立了广东省森林火灾卫星遥感监测系统,计算时间小于5分钟,卫星监测时间密度10分钟,监测延迟时间小于30分钟,相对于极轨卫星,火情监测频次显著提高,从小时级别提高到分钟级别。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性:技术自2019年5月验收在广东省森林防火指挥调度中心投入应用以来,安全高效运行;适用范围可推广华南地区乃至全国。 5、应用情况及存在问题:Himawari-8森林火灾卫星遥感监测技术,已在广东省森林防火指挥调度中心的广东省森林火灾卫星遥感监控系统平台安全运行应用,对全省范围的林火热点进行10分钟一次的高密遥感观测,真正实现林火火情实时识别和跟踪监测,提高了森林火灾监测技术含量,增强了森林火灾应急处理能力,推动林火管理信息化建设。据统计,2019 年 6 月至 2021 年 4 月 6 日,全省通过葵花 8 号卫星共监测热点 2689 个。仅今年 1 月 1 日至 4 月6 日,我省累计监测热点 2201 个,连续监测 10011 次,其中:葵花 8 号监测热点 1912 个,连续监测 9589 次,分别占 86.9%和95.8%;国家森防指卫星监测热点 289 个,连续监测 422 次,发现林火 50 起。葵花 8 号卫星监测在森林火灾监测中越来越占据重要的位置,为我省基层森林防灭火工作提供强有力的技术支撑,取得了很好的应用效果。 存在问题:项目涉及的内容广、多,软件设计开发比较复杂、耗时长,经费来源不足,希望加大投入,深挖掘、更高质量融合,进一步提高森林火灾遥感监测水平。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2021-09-24 |
| 研究起止时间: | 2016-05-01至2019-05-01 |
| 所属行业: | 农、林、牧、渔业 |
| 所属高新技术类别: | 电子信息 |
| 评价单位名称: | 广东省林业局 |
| 评价日期: | 2019-05-22 |
