遥感原理在森林火灾监测中的应用
多源遥感数据在森林火灾应急监测中的应用
多源遥感数据在森林火灾应急监测中的应用文 | 刘锟 欧阳斯达 李鸿洲 李敏敏 高欣圆自然资源部国土卫星遥感应用中心摘要:森林火灾是一种突发性且救援较为困难的灾害,严重威胁生态环境及周边人口安全。
遥感技术具备大范围周期性综合观测能力,利用高分一号02、03、04卫星星座及高分四号卫星不同方面的观测优势,开展森林火灾应急监测,能够及时准确的发现火点位置并保持对火情变化动态跟踪,为救援力量部署及灾表1 高分一号02、03、04星及高分四号卫星主要技术参数高分一号02、03、04星高分四号光谱范围全色0.45~0.90μm光谱范围全色0.45~0.90μm 多光谱0.45~0.52μm蓝0.45~0.52μm0.52~0.59μm绿0.52~0.60μm0.63~0.69μm红0.63~0.69μm0.77~0.89μm近红外0.76~0.90μm中波红外 3.50~4.10μm空间分辨率全色2m空间分辨率可见光近红外50m 多光谱8m中波红外400m幅宽60km(2台相机组合)幅宽400km重访周期(侧摆时)4天重访时间20s覆盖周期(不侧摆)41天定点位置105.6°E作为我国首个民用高分辨率光学业务卫星星座,采用三星组网的方式可实现3星15天全球覆盖、2天重访,能够长期、连续、稳定、快速地获取2m全色及8m多光谱影像。
与高分一号卫星相比,该星座提高了卫星量化位数及信噪比,显著提升了图像质量;无控定位精度由50m提高至25m;侧摆机动时间由200s减少至150s,单日成像圈数由8圈提升至14圈,数据获取能力大大提高;首次采用低轨对月定标,降低了对地面校正系统的依赖;三颗卫星搭载的6台相机辐射响应一致性误差小于3%,具备良好的组网拍摄能力[4]。
高分一号02、03、04星在火灾发生后,其三星组网及高效侧摆能力能够及时获取火场高分辨率影像,其较高的无控定位精度有助于迅速开展火场定位及过火面积评估,直观地展示火场情况,为应急处置及部署提供影像参考。
遥感预测森林火灾事故报告
遥感预测森林火灾事故报告一、引言森林火灾是一种破坏性的自然灾害,会给环境和人类社会带来严重的影响。
为了预防森林火灾并及时进行救援和灭火工作,科学家们开始利用遥感技术来进行火灾的预测和监测。
本报告将对遥感预测森林火灾的技术原理、方法和应用进行综合分析和总结,以期能够为森林火灾的预防和救援工作提供科学依据。
二、遥感技术在森林火灾预测中的原理和方法1. 遥感技术原理遥感技术是利用卫星、飞机和地面设备等进行距离观测和测量,以获取地球表面物体、地形、地貌、植被、土地利用等信息的一种技术手段。
在森林火灾预测中,遥感技术可以通过获取热点、火情烟雾、地表温度等数据信息,来对潜在的森林火灾进行监测和预测。
2. 遥感技术方法(1)热点监测热点监测是利用红外遥感技术,通过获取地面热点信息来进行森林火灾的预测。
这种方法可以利用卫星、飞机或者地面设备等获取数据信息,通过分析数据和热点监测技术来识别出潜在的火灾点。
(2)火情烟雾监测火情烟雾监测是利用遥感技术和空气质量监测技术,通过获取火情烟雾的扩散路径和范围,来进行森林火灾的监测和预测。
这种方法可以利用卫星、飞机和地面设备等进行空中监测,通过获取数据信息和分析技术来对火情烟雾进行监测和预测。
(3)地表温度监测地表温度监测是利用遥感技术和地表测温仪器,通过获取地表温度数据信息来进行森林火灾的预测。
这种方法可以利用卫星、飞机或者地面设备等进行测温,通过获取数据信息和分析技术来对地表温度进行监测和预测。
三、遥感技术在森林火灾预测中的应用实例1. 印度尼西亚森林火灾的预测与监测印度尼西亚是世界上最大的热带雨林之一,其森林火灾已成为全球环境问题。
印尼政府利用遥感技术的卫星数据,结合气象数据和火情点监测技术,对森林火灾进行预测和监测。
这种方法可以通过获取卫星数据信息和应用遥感技术,在火灾发生前及时对热点进行监测和预测,从而提前预警和采取相应措施。
2. 加拿大阿尔伯塔森林火灾的空中监测2016年加拿大阿尔伯塔发生了严重的森林火灾,为了及时发现火情和监测火情的蔓延程度,加拿大政府利用飞机和卫星的遥感技术,对森林火灾的热点、烟雾和地表温度进行空中监测和预测。
EOS_MODIS遥感数据在森林火灾监测中的应用
EOS/MODIS遥感数据在森林火灾监测中的应用发布时间:2022-06-16T09:10:43.328Z 来源:《中国教师》2022年2月4期作者:倪波顺1 ,2 金云1[导读] 森林是宝贵的自然资源,而火灾对森林资源又极具破坏性,倪波顺1 ,2 金云11重庆市铜梁区规划和自然资源局,重庆铜梁 452060 2三峡生态环境遥感研究所,重庆 401331摘要:森林是宝贵的自然资源,而火灾对森林资源又极具破坏性,如何及时有效的监控森林火灾显得极为重要。
MODIS数据因其较高的时间分辨率、适中的空间分辨率在监测森林火灾中得到广泛的应用,GIG和RS的结合极大的提高了对于森林火灾的监控、伪火点的识别、灾后面积的评估等,随着遥感技术的进步,森林火灾监控方法将会得到更加广泛、有效而便捷的应用。
关键字:遥感,MODIS数据,森林火灾监测1、引言森林是宝贵的自然资源,有制造氧气、净化空气、过滤尘埃、保持水土、防风固沙、调节气候,还有维持生态环境的重要功能[1]。
我国的森林资源缺乏,全国人均森林面积和人均森林蓄积分别相当于世界人均水平的1/5和1/8,且森林质量不高,平均每公顷蓄积量只有78. 06立方米,相当于世界平均水平的68%;郁闭度0.2-0.3的林分面积占林分总面积20.1%。
森林资源不仅是林地生态系统的重要组成部分,也是中华民族的绿色生态屏障[2]。
森林火灾是一种世界性的严重自然灾害,既破坏森林资源,对野生生物和人的生命则产造成损害,又对区域生态环境和全球气候系统造成严重影响,可能直接影响辐射平衡和全球气候系统[3];火灾会破坏区域生态环境的生产功能,导致动物栖息地和生物多样性的减少,改变植被演替方式和生物营养循环[4]。
其中我国是重、特大森林火灾高发区,特别是在东北森林与华南森林,及时、准确地检测到火灾的发生己成为国内外研究的热点之一遥感(Remote Sensing,RS)、地理信息系统(Geography Information System,GIS)技术为人类研究防灾减灾工作提供了有效乎段。
遥感在森林资源调查中的应用
遥感在森林资源调查中的应用
遥感技术是利用航空、航天等手段获取目标信息的一种技术手段,广泛应用于农业、
地质勘察、环境监测等领域。
在森林资源调查中,遥感技术的应用也发挥着重要作用,为
森林资源的保护和管理提供了有力的支持。
本文将重点介绍遥感在森林资源调查中的应用,包括森林资源的监测、森林类型的识别、森林变化的监测等方面。
一、森林资源的监测
遥感技术通过获取森林资源的空间信息和时间序列数据,可以实现对森林资源的全面
监测。
利用遥感数据,可以对森林覆盖面积、植被生长情况、森林火灾等情况进行监测,
及时发现森林资源的变化和问题,为森林资源的保护和管理提供数据支持。
遥感技术还可
以实现对不同地区的森林资源进行比较分析,为森林资源的合理规划和利用提供科学依
据。
二、森林类型的识别
森林资源的类型多样,而且随着地理位置、气候环境等因素的不同,森林类型也有所
差异。
遥感技术可以通过获取不同波段的遥感数据,利用遥感图像处理和分类技术,实现
对不同森林类型的识别和分类。
通过遥感技术,可以清晰地获取不同森林类型的空间分布
情况,为森林资源的分类统计和评估提供了有力的技术手段。
森林病虫害是森林资源保护的重要问题之一,病虫害的爆发会对森林资源造成严重威胁。
利用遥感技术,可以通过对森林病虫害的发生情况进行监测,及时发现和预警森林病
虫害的发展趋势,为森林资源的保护提供必要的数据支持。
遥感技术还可以帮助相关部门
制定有效的防治方案,减轻森林病虫害对森林资源的影响。
基于遥感技术的森林火灾监测与预警设计
基于遥感技术的森林火灾监测与预警设计基于遥感技术的森林火灾监测与预警设计导言:森林火灾是世界各地严重威胁森林生态系统的一种灾害。
由于其迅速的传播速度和破坏性,尤其在干旱和高温条件下,森林火灾对生态系统的影响是灾难性的。
因此,提前监测、预警和迅速反应变得至关重要。
本文将讨论基于遥感技术的森林火灾监测与预警设计。
一、遥感技术在森林火灾监测中的应用遥感技术通过使用航空、卫星和无人机等载具获取森林火灾的图像和数据,为监测森林火灾提供了高分辨率、广域覆盖和实时观测的能力。
1. 热辐射监测热红外遥感可用于检测并监测火灾的热辐射。
热红外传感器能够探测到火源和火灾的热能释放,从而帮助监测人员确定火灾的位置和范围。
2. 光谱监测光谱遥感利用植被反射光谱特性来监测森林植被的健康状况。
当森林发生火灾时,植被的光谱特征会发生变化,帮助监测人员及时发现火灾。
3. 高分辨率监测高分辨率遥感图像能够提供火灾现场的详细信息,包括火点位置、火势大小和火灾扩展方向等。
这些信息对于预测火灾的发展和采取相应的灭火措施非常重要。
二、森林火灾监测与预警系统设计1. 火灾监测技术集成将热红外遥感、光谱遥感和高分辨率遥感技术集成到火灾监测系统中,能够提供全面的火灾监测信息。
利用这些技术获取的数据,可以帮助监测人员准确地定位火源、监测火势发展和预测火灾的扩展趋势。
2. 实时数据传输与处理实时数据传输和处理是一个高效的火灾监测与预警系统的关键要素。
火灾监测系统应该能够将接收到的遥感数据和监测结果实时传输给相关部门,并进行快速的数据处理和分析,以便及时制定应对措施。
3. 预警与响应机制基于遥感技术的火灾监测与预警系统应该具备快速、自动地监测火灾,并根据监测结果,向相关部门发送预警信息。
同时,系统还应该根据火灾的扩展速度和方向,为救援力量的部署提供合理的指导。
三、基于遥感技术的森林火灾监测与预警系统的优势1. 实时监测基于遥感技术的森林火灾监测与预警系统能够提供实时的监测结果,帮助相关部门及时发现火灾并采取应对措施。
遥感怎样监测森林火灾
遥感怎样监测森林火灾遥感技术在监测森林火灾方面发挥着重要作用,通过遥感技术可以实现对森林火灾的实时监测、迅速识别和准确定位。
本文将探讨遥感技术在监测森林火灾中的应用及其重要性。
遥感技术是利用航天器、飞机、船舶、地面测量设备等对地球表面进行观测和信息获取的技术。
在森林火灾监测中,遥感技术可以通过卫星遥感、无人机等手段获取大范围、高分辨率的图像数据,实现对森林火灾的实时监测和准确定位。
首先,遥感技术可以实现对森林火灾的实时监测。
通过监测卫星实时获取的红外、热红外等图像数据,可以实现对森林火情的快速反馈和监测。
一旦发现森林火情,相关部门可以立即采取相应的灭火措施,有效避免火灾蔓延和扩大造成更大的破坏。
其次,遥感技术可以迅速识别和准确定位森林火灾。
通过对卫星图像数据的分析,可以准确识别出森林火灾的位置、规模和蔓延方向,为灭火工作提供重要的参考依据。
同时,还可以借助遥感技术实现对火灾热点的监测和跟踪,指导灭火人员有针对性地制定灭火策略和部署力量。
此外,遥感技术还可以帮助相关部门对森林火灾的破坏程度进行评估和监测。
通过对火灾后的卫星图像数据进行比对分析,可以及时了解火灾对生态环境、动植物资源和人类居住区域等的影响程度,为灭火后的恢复重建工作提供科学依据。
综上所述,遥感技术在监测森林火灾中发挥着重要的作用,通过实时监测、迅速识别和准确定位森林火情,可以提高对森林火灾的应急响应能力和灭火效果,最大限度地减少火灾带来的损失和影响。
因此,进一步加强和推广遥感技术在森林火灾监测中的应用,对保护森林资源、维护生态平衡具有重要意义。
遥感在森林火灾的应用
遥感技术以其独特的优 势,为森林火灾的监测 和应对提供了强大的支 持
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遥感技术概述
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遥感技术概述
遥感技术是一种利用遥感器从远距离 探测目标物体的电磁辐射信息,通过 对这些信息进行分析和处理,实现对 目标物体的识别、分类和监测的技术
遥感技术具有覆盖范围广、信息量 大、实时性强等优点,特别适合用 于大面积、大范围的监测
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遥感在森林火灾的应 用
遥感在森林火灾的应用
火灾监测和预警
利用遥感技术,可以实时监测森 林火灾的发生和发展趋势,及时 发现火源,为火灾防控提供第一 手资料。遥感卫星能够快速获取 火场的地形、地貌、植被信息, 帮助消防部门快速了解火场情况 ,制定合理的灭火方案。此外, 通过遥感技术还可以对火灾进行 预警,提前做好灭火准备
遥感在森林火灾的应用
火灾损失评估
火灾过后,需要对火灾损失进行评估,以便及时采取补救措施。遥感技术可以快速获取灾 区的地形、地貌、植被信息,通过对这些信息进行分析和处理,可以评估火灾对森林生态 系统的破坏程度,为灾后重建提供依据
遥感在森林火灾的应用
火灾环境影响评估
森林火灾会对环境造成一定的影响,如大气污染、水体 污染等。遥感技术可以实时监测火灾产生的烟雾和污染 物,评估其对环境的影响程度,为环保部门制定相应的 应对措施提供依据
通过遥感技术,可以实时监测森林火灾的发生和发展趋势, 及时发现火源,为火灾防控提供第一手资料
同时,遥感技术还可以评估火灾对森林生态系统和环境的 影响程度,为灾后重建和环保部门制定应对措施提供依据
未来需要进一步加强技术研究和创新,以提升遥感技术在 森林火灾监测和应对中的能力
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遥感技术在森林防火工作中的应用
遥感技术在森林防火工作 中的应用
吴志伟
( 哈 尔滨 市 森林 消 防直 属 大 队 , 黑 龙 江 哈 尔滨 1 5 0 0 0 0 )
摘 要: 森林 以其 自所具有 的诸 多资源 , 成为 国民经济持续发展的重要基础 , 它在 国家经济建设 中具有着不可替代的地位 。由于森林 的特 殊性 , 使其存在严重的火 灾隐患, 这在 一定程度上凸显 出了森林 防火工作的重要性 。森林防火是一门综合性较强的科 学, 其 中涉及 诸 多方面的学科知识 , 做好森林 ̄ LX '- 作, 不但有利 于降低林 火的发生几率 , 而且还 能减 少火灾损失 。遥感技术作为一种先进的探测技术 , 被广泛应用于各个领域 当中。下 面本文重点对遥感技术在森林 防火工作 中的应用进行研 究。 关键 词 : 遥 感技 术 ; 森林防火; 预 测; 监 测
型, 然后将 D R N N引入到模型当中, 实践表明, 该研究成果能够对森林 森林是由各种植物 、 动物 、 微生物等共 同组成的生态系统, 其不但 火灾的面积进行准确预测。 2 . 2 在林火 则中的应用。所谓的林火监测具体是指借助相关的技 资源丰富, 而且还具有多种功能和作用。由于森林本身特殊性 , 使其极 易发生火灾, 一旦森林起火 , 轻则会使 大量的资源被破坏 , 重则会导致 术手段, 对可能发生的林火信息进行采集、 传递、 分析以及运用的过程 , 现如今 , 在科技水 人员伤亡 , 其后果非常严重 , 在各种 自然灾害中 , 森林火灾无疑是危害 其最为显著的作用是能够为人们扑救林火提供指导 。 性最大的一种。通过大量的调查研究发现, 森林火灾的特点十分复杂 , 平不断提高和人类林火防范意识不断增强的背景下 ,飞机在森林防火 其不但具有突发 { 生 和随机 I 生的特点 , 而且还有一定的规律 性可循 , 刨除 工作 中获得了应用, 利用飞机可以进行探测 、 巡护 以及空中喷洒灭火等 人为因素引起的森林火灾之外 , 当气候、 植被和地理条件等因素达到某 工作 , 这在一定程度上提高了林火的防控能力。 计算机技术在火灾管理 个点时, 便会引发森林火灾。有关调查统计数据结果显示 , 全球每年发 和扑救系统中的应用 , 使林火管理模型化成为可能。 利用遥感技术能够 这样 中心内的指挥人 生森林火灾约为几十万起 , 受灾总面积高达几百万公顷, 在火灾中损失 将火场中的相关信息传送给森林防火指挥中心 , 的各种资源非常可观。随着全球 陛气候变暖 , 森林火灾的发生几率逐步 员便可以按照信息的内容下达正确的灭火指令 。由于多数森林火灾的 呈现 出上升的趋势 , 2 0世纪 9 O 年代末期是全球f 生 森林 火灾高发的时 覆盖面积都相对较大 , 如果仅凭借地面的人力或是飞机监测 , 不仅费用 期, 在当时被火灾毁灭的热带森林就有数百万公顷。我国从 1 9 4 9 年建 大 , 而且工作也相对比较繁杂 , 同时对一些盲区的监测还存在精度较低 通过卫星遥感和森林火灾 G I S 系统进行相关数据的统计分析, 国至今, 每年平均发生森林火灾万次以上, 由此造成的经济损失多达数 的问题。 述问题迎刃而解 。 现阶段, 国内在森林火灾的监测方面主要应 千亿。其中比较严重的有 1 9 8 7 年的大兴安岭森林火灾, 此次火灾的过 能够使 t O A A系列气象卫星 , 其特点是周期短 、 密度高 , 且 火面积达到 1 0 0 公顷以上 , 9个林场被烧毁 , 2 0 0 余人在火灾中失去了 用的是美国研发的 N 生命 , 5 万余 ^ 无家可归 。近年来 ,国家在林业建设方面加大了投入力 具有多时相动态遥感功能 , 可 以为林火的监测工作提供稳定 、 可靠的服 度, 通过实施天然保护林 、 封山育林 、 退耕还林 、 植树造林等措施 , 使幼 务 。 2 . 3 在森林火灾现场勘察及灾后评价中的应用。当发生森林火灾之 林的面积大幅度增加 , 林区内可燃物载量也随之增 大, 这些 因素导致了 相关部门需要对火灾 的起因、 受害面积 、 扑救情况 、 经济损失 、 人员 林火灾害 日益严峻。为此 , 采取先进的技术手段, 降低森林火灾的发生 后 , 几率, 减少林火损失 , 已成为森林防火工作的重中之重。 伤亡以及对环境造成的影响等进行调查分析 , 从 中吸取教训 , 以便有针 2遥感技术在森林防火工作中的具体应用研究 对I 生 地加强森林防火工作。通常情况下 , 在对火源进行分析的过程中, 同时 , 在确定起火部位后 , 不可以主观地下结 遥感技术又被称之为 R s 技术 , 具体是指无需接触的远距离探测技 需要结合环境一并分析 , 而是要按照起火地点的火源 、 可燃物以及环境等因素进行全面综合 术, 该技术具有探测范围大、 受地面条件限制少、 用途广等优点 , 其现已 论 , 被广泛应用于诸多领域当中, 如农林业 、 海洋 、 水文气象 、 测绘 、 环保等 分析,从而得出科学性较高的结论。在对火灾发生后的火场进行评价 时, 可通过植物光谱的反射特征来完成 , 同时可借助卫星通道的红外短 等。下面本文重点对遥感技术在森林防火 中的应用进行研究。 波窗区对火场地面的高温热源进行检测 ,进而对起火点及火灾的发展 2 . 1 在森林火灾预测预报 中的应用。森林防火工作 的关键在于预 规律进行分析 ,这些全都是遥感技术在森林火灾现场勘查及灾后评价 防, 这也是开展森林防火工作的主要方针, 借助遥感技术能够对森林火 灾进行有效的预测和预报 ,这对于林火预防工作的顺利开展具有非常 中 的应 用 。 3结论 重要的作用。 森林火灾的预测预报具体是指对某一段时期内的气象 、 地 总而言之 , 森林防火是一项较为复杂且系统的工作 , 为了能够降低 形、 可燃物性质 、 火源等因素进行综合分析 , 进而对森林中可燃物燃烧 的危险 眭进行预测 ,其最主要的作用是指导人们对林火的扑救做好相 火灾的发生几率 , 并减轻火灾损失 , 应当在森林防火的各项工作 中积极 应的预案和准备工作 , 当火灾发生时便可以将损失将至最低。 通常l 青 况 运用遥感技术。 通过遥感技术不但能够对林火进行准确的预测预报 , 而 迅速、 动态地对火睛进行监测 , 从而为林火的扑救工作提 下, 天气预报对森林火灾预报的准确性具有直接影响。现如今 , 随着科 且还能全面 、 学技术的不断发展和进步 ,林火预测预报现已成为森林防火管理工作 供可靠依据。在未来一段时期 , 应当重点加大对遥感技术的研究力度 , 不断对遥感技术进行完善和创新 , 并将相关成果应用 的有力工具之一。 近年来 , 对林火发生及其行为预报的研究基本都是建 在现有的基础上 , 立在 R S 、 G I S 、 G P S以及计算机网络信息系统上,业内的专家学者在不 到森林防火当中,这对于确保森林安全及林业资源的可持续发展具有 断的研究中取得了一定的成绩 ,如有些专家以北京市房山区的林火作 非常重要的现实意义。 为研究对象, 运用神经网络的方法对森林火灾的发生 、 蔓延与环境因子 参考文献 之间的关系进行了研究 , 在本次研究中, 火场相关数据的采集以及火场 『 l l Z - 鲁河, 李一军, 臧淑英. 集成“ 3 s ” 技术的森林防火决策支持系统研究 面积的测量应用的是 G P S技术 , 空间分析则是应用的 G I S 技术 , 并以此 咖原 统 工程 理论 与 实践 , 2 0 1 1 . 对火场空间环境因子进行提取 , 然后再利用 V L B P神经 网络进行训练 , f 2 ] 魏书精 , 魏书威. 传统森林防火工作透析与现代林火生态管理的路径 在此基础上建立了林火风险预测方程 , 进而获得 了风险模型、 该风险模 选择叽森林防火, 2 0 0 9 ( 1 2 ) . 3 1 蒋岳新. 北斗卫星导板通信 系统在森林 防火中的应用前景展望田. 卫星 型主要是由两个部分构成 , 即林火发生与蔓延的风险模型, 模型采用 的 I 是神经网络对非线性数学关系的预测能力 ,这使得模型本身具有了非 与网络, 2 0 0 8 ( 1 2 ) . 常强的适用性 , 能够对林火发生与蔓延进行准确预测 ; 一些专家对国内 【 4 1 郑彩云. We b和“ 3 s ” 技术在森林防火指挥 中的应用研 究【 J 1 . 福建林业科 常用的森林火灾预报方法进行 了总结 , 具体包括室内测定法 、 物理法 、 技. 2 0 0 ( 9  ̄ . 经验预报法 、 野外实验法以及数学法等等 ; 还有一些专家将研究的重点 『 5 1 李元鸿. 基于 S u p e r M a p的祁连 山自��
遥感技术在森林资源调查与监测中的应用
遥感技术在森林资源调查与监测中的应用第一章引言随着生物多样性的减少和环境变化的日益严重,对森林资源调查与监测的需求越来越迫切。
传统的森林资源调查方法往往费时费力,并且结果不够准确、全面。
而遥感技术作为一种高效、准确的监测手段,逐渐成为森林资源调查与监测的重要工具。
本文将介绍遥感技术在森林资源调查与监测中的应用。
第二章遥感技术概述2.1 遥感技术的定义与原理遥感技术是利用人造卫星、航空器等载体,通过接收、记录和解释由它们所发射的电磁波,获取地球表面信息的一种技术手段。
它主要借助于光学、红外、微波等电磁波谱的传感器,获取地物信息,并通过数据处理与解释,提供地表特征、变化以及各种参数的分析结果。
2.2 遥感技术的优势相比于传统手段,遥感技术具有以下几个优势:(1)高效性:遥感技术可以实现对广大区域进行实时监测,大大提高了调查与监测的效率;(2)精准性:遥感技术利用多光谱、高分辨率影像,可以获取高精度的地物信息,准确度较高;(3)全面性:遥感技术可以获取各种地物信息,包括森林覆盖度、植被类型、森林生态系统等,提供全面的森林资源调查与监测数据。
第三章遥感技术在森林资源调查中的应用3.1 森林覆盖度调查遥感技术可以通过获取卫星或航空器拍摄的影像,对森林覆盖度进行测算。
借助多光谱遥感影像,可以进行地物分类和植被指数计算,从而实现对森林覆盖度的精确测算。
此外,遥感技术还可以监测森林覆盖度的变化情况,为森林资源的合理利用提供科学依据。
3.2 植被类型识别遥感技术可以根据植被光谱特征,实现对不同植被类型的自动识别与分类。
通过获取植被光谱反射率信息,计算指定的植被指数,可以判断出植被的类型,如森林、林冠、草地等。
这为森林生态系统的保护和管理提供了重要的数据支持。
第四章遥感技术在森林资源监测中的应用4.1 森林火灾监测遥感技术可以通过火线红外探测、烟雾探测等手段,实现对森林火灾的监测与预警。
借助红外遥感影像,可以检测出火点的热辐射信号,提前发现火灾,并实时掌握火势的发展情况,从而采取及时的灭火措施。
生态遥感技术在森林防火监测中的应用
生态遥感技术在森林防火监测中的应用一、引言生态遥感技术是指利用多种遥感手段对生态环境进行系统性的监测、分析和评估,并掌握其变化趋势的一种技术。
而在森林保护工作中,防火工作是至关重要的一环,失控的火灾会给生态环境带来极大的破坏和损失。
因此,运用生态遥感技术监测森林火情,对预防和控制森林火灾具有重要意义。
二、生态遥感技术的作用及特点生态遥感技术由于具有快速、遥感面广和精度高等特点,在森林火灾预防工作中得到广泛应用。
具体来说,生态遥感技术在森林防火监测中的应用主要体现在以下几个方面:1、监测森林植被的变化情况。
通过遥感技术获取大片森林植被的信息,对植被的变化进行及时监测,有助于及时发现枯死或枯黄的植被,以及潜在的火源,从而及早采取措施予以消除。
2、实时监测森林火源情况。
生态遥感技术通过对森林火源进行遥感卫星实时监测,可以及时发现火源位置,且可以获取火源的面积大小、火势状况等信息,为防控森林火灾提供重要参考。
3、对火灾造成的生态环境影响进行评估。
在火灾发生后,生态遥感技术可以对火灾造成的森林植被和土地的损害进行评估,评估结果可以为进一步的火灾防范提供参考。
三、具体案例分析1、利用多源卫星数据监测森林火灾2018年某林区发生了一起森林火灾,为了及时控制火势,森林公安局利用卫星遥感数据监测了火灾情况。
由于该地点位于边远山区,交通不便,人力资源有限,因此通过遥感技术进行无人值守的实时监测成为了成为了监测的最佳选择。
监测过程中,卫星数据及时传输到指挥中心,可以实时掌握火情状况,并指导救援人员进行灭火。
2、基于机载激光雷达数据评估森林火灾对植被的影响机载激光雷达数据在森林火灾灾后的评估中发挥着重要作用。
例如,2017年某森林遭受了严重的火灾,激光雷达数据被用于获取此后森林覆盖度变化的信息。
通过对点云和高斯混合模型的计算,可以精确地评估火灾对森林植被的影响。
最终,森林公园被指定为国家级自然保护区,得到了更好的保护。
森林防火中的卫星遥感技术应用
森林防火中的卫星遥感技术应用在森林资源日益匮乏的今天,森林防火工作显得尤为重要。
而卫星遥感技术作为一种高效准确的监测手段,已经被广泛应用于森林防火的实践中。
本文将介绍卫星遥感技术在森林防火中的应用以及其带来的益处。
一、卫星遥感技术在森林防火中的应用卫星遥感技术通过卫星、无人机等载体采集森林火灾相关数据,并将其传回地面接收站进行分析处理。
其应用主要体现在以下几个方面:1. 火点监测:卫星遥感技术能够准确、迅速地发现火点。
利用红外传感器能够探测到火焰的热辐射,对火点进行实时监测。
该技术能够及时发现火灾,提供火场位置信息,方便救援人员及时赶到,防止火灾蔓延。
2. 火情评估:卫星遥感技术可以获取火灾的范围、强度等参数信息,通过图像处理和分析,可以对火灾进行评估。
这项技术使得防火指挥人员能够及时了解火场情况,采取相应的灭火措施,防止火势扩大。
3. 火势预测:卫星遥感技术不仅可以得出当前火灾的状况,还可以通过历史数据和趋势分析进行火势预测。
通过对森林植被的变化、气象条件等因素的综合分析,可以预测火势的发展趋势,有针对性地布置灭火力量,提前做好火情处置准备。
4. 群众教育:卫星遥感技术可以用于制作火灾警示地图,并通过各种媒体渠道进行宣传。
通过向公众展示火灾的严重性和危害性,提高公众的防火意识和能力,减少火灾的发生。
二、卫星遥感技术在森林防火中的益处卫星遥感技术在森林防火中的应用带来了以下益处:1. 实时监测:卫星遥感技术能够实现对广大森林区域的实时监测,无需人力巡查,大大提高了监测效率和准确性。
2. 高精度定位:卫星遥感技术可以准确定位火点的位置,使得救援人员能够迅速到达火场,有效控制火势。
3. 全面评估:卫星遥感技术可以全面评估火灾情况,提供详尽的数据支撑,为灭火决策提供科学依据。
4. 环保性:利用卫星遥感技术进行森林防火,可以减少人为因素的干扰,降低森林破坏和生态损失。
三、挑战与展望虽然卫星遥感技术在森林防火中的应用已取得了可喜的进展,但仍面临一些挑战。
遥感技术在我国森林防火工作中的应用
关 键词 : 遥感技术; 森林防火; 预测预报; 林火监测; 火场评价
中图分类号 :28 P0
文 献标 识码 : A
文章编 号 :0235 (000—080 10—3621)302—3
航空摄影测量。 目前尽管不少人将航空摄影测量和航天遥
森林燃烧是 自然界中燃烧的一种现象 , 但是失去人为
控制的火烧 , 在森林内 自由蔓延并对森林生态系统和人类
感统称为遥感 。但是在 欧洲 、 本不少人仍然将二者区分 日
开来 , 他们所指的遥感 , 6 即 0年代后期发展起来的航天遥 感。 通常所称遥感即远距离不接触物体而取得信息的一种
带来一定危害和损失 , 就成为森林火灾Ⅲ 森林火灾是一种 。
探测技术 , 简称 “ 遥远的感知” 它是借助平 台、 , 传感器 , 通
过 电磁波 、 力场 、 声波 、 地震波 等记 录各物体的特征, 进而 应用物理方法、 数学模型进行处理 , 用地学分析方法进一
步提取各种用户所需信息 的一种学科四 。在 目前技术水平
条件下 , 大量进行的资源环境调查 、 监测主要是空对地遥
综合处理 、 分析 , 然后广泛应用于各种生产领域。
1 遥 感 的分 类 . 2
遥感是 2 世纪 6 O o年代才广泛称谓的名词 , 前身为 其 收稿 日期 :0 0 0 — 5 2 1- 4 1
・
按遥感工作平台( 即运载工具 ) 和监控范围的不 同, 在 林业上可分为地面遥感( 或近地遥感 )航空遥感、 、 航天遥
破坏森林资源和 自然生态环境 , 危及国家和人民生命财产 的严重 自然灾 害。它 的产生 和发展都 具有一定 的时间性 和空 间特性 ,随着人们对林 火认识的不断 深入 和遥 感技 术在林业领域 的普遍应用 ,用遥感技术来研究森林 火生 态 已成为一个新的发展方 向 ,伴 随着卫星 图片 、航 片和 G S的广泛应用 ,使从 大尺度上研究 森林野火成为可 能 I ( ae ,9 3 ̄1 N vh 19 ) 3 。遥感技术 中的地理信息系统 ( I) Gs 实际 应用 , 使现代林火管理走入了一个崭新 的阶段 , 它能够为
测绘技术在森林火灾监测与防控中的应用指南
测绘技术在森林火灾监测与防控中的应用指南引言:近年来,森林火灾频发,给人们的生命财产安全造成了严重威胁。
如何及时发现森林火灾、有效防控成为亟需解决的问题。
测绘技术以其高精度、高分辨率的特点,为森林火灾监测与防控提供了重要支持和帮助。
本文将重点探讨测绘技术在森林火灾监测与防控中的应用指南。
一、遥感技术在森林火灾监测中的应用森林火灾监测是及时发现火灾发生、确认火灾范围和燃烧状况的关键环节。
在遥感技术的支持下,森林火灾监测能够实现快速、准确的结果。
1. 遥感影像的获取与处理遥感卫星可以通过获取高分辨率的影像,实时更新森林火灾信息。
利用遥感软件对这些影像进行预处理、分类和分析,可以快速提取火灾的边界、强度和燃烧动态等信息。
2. 火灾点的检测与识别遥感技术能够通过红外传感器检测火灾点与周围植被的温度差异,进而实现火灾点的准确识别和定位。
结合地理信息系统(GIS),可实现火灾点的可视化展示。
3. 火灾发展趋势的预测与分析通过分析遥感影像序列,可以发现火势扩展的趋势和速率,为森林火灾的预测和防控提供重要参考。
同时,结合气象数据进行火险评估,有助于预测火灾发生的可能性。
二、激光雷达技术在森林火灾监测中的应用激光雷达技术以其高精度、高分辨率的特点,成为森林火灾监测中不可或缺的工具。
1. 火灾烟雾的监测利用激光雷达仪器的散斑效应,可以对火灾烟雾进行监测。
通过分析烟雾的浓度和密度等指标,可以判断火灾的强度和燃烧状况,为灭火工作提供依据。
2. 燃烧物质的识别与分析激光雷达技术可以对燃烧物质进行识别和分类。
通过光谱分析,可以判断燃烧物质的种类和含量,有助于了解火灾的燃烧特点和趋势。
3. 火灾热力图的生成激光雷达技术可以获取火灾现场的三维点云数据,并利用这些数据生成火灾的热力图。
通过热力图,可以直观地展示火势的分布和强度,为灭火策略的制定提供参考。
三、无人机技术在森林火灾防控中的应用无人机技术的出现,为森林火灾的快速响应和防控提供了新的手段和途径。
遥感监测技术在森林资源调查中的应用指南
遥感监测技术在森林资源调查中的应用指南导语:森林是地球的肺腑之地,它不仅为生态系统提供稳定的物质和能量循环,还为人类提供了丰富的木材资源和生态服务。
然而,森林资源的调查工作一直以来都面临着时间、成本和人力等方面的限制。
近年来,随着遥感监测技术的快速发展,它已经成为了一种有效的森林资源调查方法。
本文将探讨遥感监测技术在森林资源调查中的应用指南。
第一部分:遥感监测技术的原理及其在森林资源调查中的优势遥感监测技术是利用卫星、航空器或无人机等远距离设备获取地球表面信息的一种技术。
它可以获取大范围、高分辨率的地表数据,如地形、植被类型和物质组成等,以及时间序列数据,用以追踪和分析森林资源的动态变化。
相比传统的人工采集数据方法,遥感监测技术具有以下优势:1. 高时空分辨率:遥感技术通过高分辨率传感器收集大范围的数据,可以实时监测和分析森林资源的变化情况,提供全面的信息支持。
2. 高效低成本:遥感技术可以大规模采集数据,并通过软件自动分析处理,减少了人力成本和时间成本。
同时,与传统的森林资源调查方法相比,遥感技术的成本更为低廉。
3. 可视化呈现:遥感技术可以将获取的数据转化为可视化的图片,如彩色红外相片和植被指数图等,使森林资源调查人员能够更直观地了解森林状况,并进行相应的分析和决策。
第二部分:遥感监测技术在森林资源调查中的具体应用1. 森林面积和类型的提取:遥感监测技术可以通过地表类型分类算法,将森林面积和类型进行自动提取。
采用不同波段的遥感数据,如Landsat系列卫星数据和高分辨率图像,可以实现对森林的无缝连接监测和分析。
2. 森林生长状况的评估:通过遥感监测技术获取森林植被指数数据,可以对森林生长状况进行准确评估。
植被指数反映了森林植被的密度和健康程度,可以用来分析植被的养分状况、干旱程度和受害程度等,为森林管理提供科学依据。
3. 森林病虫害的监测与预警:通过遥感监测技术获取森林的高空红外图像,并结合机器学习算法,可以实现对森林病虫害的自动监测和预警。
遥感技术在森林资源监测中的应用
遥感技术在森林资源监测中的应用在当今时代,随着科技的飞速发展,遥感技术已经成为森林资源监测领域中不可或缺的重要工具。
它为我们提供了一种高效、全面且精确的手段来了解和管理森林资源。
森林资源对于地球的生态平衡、气候调节以及人类的生存发展都具有至关重要的意义。
然而,传统的森林资源监测方法往往存在着诸多局限性,如监测范围有限、数据获取周期长、人力物力成本高等。
而遥感技术的出现,则有效地克服了这些难题。
遥感技术,简单来说,就是通过非接触式的方式获取远距离目标的信息。
在森林资源监测中,常用的遥感技术包括卫星遥感、航空遥感以及无人机遥感等。
卫星遥感具有覆盖范围广、重访周期短的特点。
通过卫星搭载的各种传感器,可以获取大面积森林的影像数据,从而对森林的分布、面积、植被类型等进行宏观的监测。
比如,美国的 Landsat 系列卫星、法国的 SPOT 卫星等,都为全球森林资源监测提供了宝贵的数据支持。
航空遥感则在精度和分辨率方面具有优势。
通过飞机搭载的高精度传感器,可以获取更加详细的森林信息,如树木的高度、树冠的形状、林分结构等。
这对于森林的精细化管理和研究具有重要意义。
近年来,无人机遥感技术在森林资源监测中的应用也越来越广泛。
无人机可以在低空飞行,获取高分辨率的影像数据,并且能够灵活地适应各种复杂的地形和环境条件。
比如在山区、峡谷等难以到达的地区,无人机遥感能够轻松地完成监测任务。
遥感技术在森林资源监测中的应用非常广泛。
首先,它可以用于森林面积和蓄积量的估算。
通过对遥感影像的分析,可以提取出森林的边界信息,并结合地面调查数据和数学模型,估算出森林的面积和蓄积量。
这为森林资源的规划和管理提供了重要的依据。
其次,遥感技术能够监测森林的动态变化。
通过对不同时期遥感影像的对比分析,可以及时发现森林的砍伐、火灾、病虫害等灾害情况,以及森林的自然更新和生长状况。
这有助于采取相应的措施来保护和管理森林资源。
在森林类型的识别和分类方面,遥感技术也发挥着重要作用。
遥感技术在森林监测中的应用
遥感技术在森林监测中的应用在当今时代,随着科技的迅速发展,遥感技术逐渐成为森林监测领域的一项重要工具。
森林作为地球生态系统的重要组成部分,对于维持生态平衡、提供生态服务以及应对气候变化都具有至关重要的作用。
因此,对森林进行准确、及时和全面的监测显得尤为重要。
遥感技术,简单来说,就是通过非接触的方式获取物体或者环境的信息。
在森林监测中,它主要依靠卫星、飞机或者无人机等搭载的传感器来收集数据。
这些传感器能够捕捉到森林的各种特征,包括但不限于森林的覆盖范围、树木的高度、植被的健康状况等。
遥感技术在森林监测中的应用非常广泛。
其中,对森林面积和分布的监测是其重要的应用之一。
通过遥感图像的分析,我们可以清晰地了解到森林的边界和范围,以及不同地区森林覆盖的变化情况。
这对于森林资源的规划和管理具有重要的指导意义。
比如,如果发现某个地区的森林面积在不断减少,相关部门就可以及时采取措施,加强保护或者进行植树造林,以防止森林的进一步退化。
在监测森林火灾方面,遥感技术也发挥着关键作用。
火灾是森林面临的重大威胁之一,一旦发生,往往会造成巨大的损失。
遥感技术能够及时发现火灾的发生,并通过对热红外波段的监测,准确地确定火灾的位置和范围。
这使得消防部门能够迅速做出反应,调配资源进行灭火,从而最大程度地减少火灾造成的损失。
除了火灾,病虫害也是影响森林健康的重要因素。
遥感技术可以通过监测植被的光谱特征变化,来判断树木是否受到病虫害的侵袭。
如果某一区域的植被光谱出现异常,就可能意味着存在病虫害问题。
相关人员可以及时进行实地调查和采取防治措施,避免病虫害的扩散。
另外,遥感技术还能够用于评估森林的生物量和碳储量。
森林在吸收二氧化碳、减缓气候变化方面起着重要作用。
了解森林的生物量和碳储量,对于评估森林的生态服务价值以及制定相关的碳减排政策具有重要意义。
通过对遥感数据的分析,结合实地测量和模型计算,可以较为准确地估算出森林的生物量和碳储量。
遥感技术在火情监测中的应用
总726期第二十八期2020年10月河南科技Henan Science and Technology遥感技术在火情监测中的应用杨园园(长安大学地球科学与资源学院,陕西西安710054)摘要:随着遥感技术的快速发展,卫星监测森林火灾逐渐向远距离、智能化、信息化方向发展。
本文主要介绍了遥感技术在林火预报预警、林火识别、林火行为特征监测及森林火灾灾后评估四个方面的应用,指出了当前卫星监测林火中存在的问题,并对今后火情监测方向进行了展望。
关键词:遥感技术;林火预报;火点识别中图分类号:P237文献标识码:A文章编号:1003-5168(2020)28-0040-02 Application of Remote Sensing Technology in Fire MonitoringYANG Yuanyuan(School of Earth Science and Resources,Chang'an Universit,Xi'an Shaanxi710054)Abstract:With the rapid development of remote sensing technology,satellite monitoring of forest fires has gradually developed toward long distance,intelligence,and information.This paper mainly introduced the application of remote sensing technology in the four aspects of forest fire forecasting,forest fire identification,forest fire behavior character⁃istic monitoring and forest fire post-disaster assessment,pointed out the problems in the current satellite monitoring forest fire,and the future fire monitoring was prospected.Keywords:remote sensing technology;forest fire prediction;fire point identification1研究背景森林火灾突发性强、破坏性大、危险性高,是全球发生最频繁、处置最困难、危害最严重的自然灾害之一,是生态文明建设成果和森林资源安全的最大威胁,甚至引发生态灾难和社会危机。
遥感技术在火灾探测中的应用分析
遥感技术在火灾探测中的应用分析遥感技术在火灾探测中的应用分析随着科技的不断发展,遥感技术在火灾探测中的应用越来越广泛。
遥感技术通过对地面物体的遥感图像进行分析,可以快速、准确地探测出火灾的发生和蔓延情况,为火灾的防治提供了重要的支持。
本文将就遥感技术在火灾探测中的应用进行分析。
一、遥感技术在火灾探测中的基本原理遥感技术是指利用卫星、飞机等高空平台对地球表面进行观测和记录,并通过图像处理等手段对数据进行分析和解释的技术。
而在火灾探测中,遥感技术主要是通过红外线、微波和可见光等多种能谱数据来探测火灾。
红外线是指波长在0.7微米到1000微米之间的电磁波,主要用于探测物体的温度分布情况。
而对于火灾来说,由于火焰温度高达几百度甚至上千度,因此可以通过红外线图像来检测火灾的存在和蔓延情况。
微波是指波长在1毫米到1米之间的电磁波,主要用于探测地面物体的水分含量。
而对于火灾来说,由于火灾会燃烧周围的植被和土壤等物质,因此会导致地面水分含量的变化。
利用微波图像可以探测出地面水分含量的变化情况,从而判断是否存在火灾。
可见光是指波长在0.4微米到0.7微米之间的电磁波,主要用于探测物体的颜色、形状和纹理等信息。
在火灾探测中,可见光图像可以帮助人们观察到火焰的形状和颜色,从而判断火灾的类型和规模。
二、遥感技术在火灾探测中的应用1. 火灾预警利用遥感技术可以对森林、草原等区域进行实时监测,一旦发现异常情况就可以及时进行预警。
例如,在干旱季节利用微波图像可以检测出地面水分含量的变化情况,从而预测出可能发生火灾的区域。
同时,利用红外线图像可以检测出火灾的存在和蔓延情况,从而及时进行报警和救援。
2. 火灾监测利用遥感技术可以对火灾进行实时监测,从而及时掌握火势扩散情况。
例如,在山区等地区利用红外线图像可以检测出火焰的温度分布情况,从而判断出火势蔓延的方向和速度。
同时,利用可见光图像可以观察到火焰的形状和颜色,从而判断出火灾的类型和规模。
【doc】卫星遥感资料在森林火灾监测中的应用
卫星遥感资料在森林火灾监测中的应用文章编号:1002—252X(2005)01—0035—02卫星遥感资料在森林火灾监测中的应用张广英,赵明文,王付华(大兴安岭地区气象局,黑龙江加格达奇165000)中图分类号:$716文献标识码:B1引言大兴安岭林区是我国重要的林业基地,近几年,由于气候干旱和火灾造成的损失越来越严重,气象卫星监测林火在森林防火工作中发挥了重要的作用,但卫星资料在森林保护工作中应用还存在一定的局限性,通过介绍卫星遥感技术应用同时,旨在拓宽思路,为大兴安岭森林生态系统的建设提供更完善的卫星遥感应用服务.EOS卫星是第一个对地球过程进行整体观测的系统,进行土地利用和覆盖,自然灾害分析以及气候变化,大气臭氧层变化研究,每1~2d对全球观测一次,MODIS探测器的地面分辨率为250m,500m,1000m,其最高分辨率是NOAA卫星的4倍.MODIS遥感器在设计上考虑了火灾监测,其监测能力远远超过了现存的其它遥感仪器.其火灾监测产品包括异常高温点识别,火灾地区能量释放总量,明火区与闷烧区比率和燃烧面积估算等.2NOAA/AVHRR资料在森林火灾监测上的应用NOAA气象卫星上的一个主要遥感探测器AWm~(甚高分辨率辐射计)是一个多光谱扫描仪,其资料可以广泛应用于环境监测,其光谱通道特性(见表).目前卫星遥感分辨率可以达到1~lO00m.高分辨率卫星能提供更多的信息同时需要处理的信息量也很庞大.气象卫星虽然空问分辨率低,但在森林火灾业务监测上较其他卫星提供高时问分辨率的资料,在环境监测上很有实用价值. 表NOAA/AVHRR光谱通道特征在森林火灾监测应用上,通过对观测通道数据的计算,提取两个与环境研究密切相关的参数,即归一化植被指数(NDVI)和地表温度(sT).2.1归一化植被指数(NDVI)地物光谱反射特征表明了不同类型地表之间的差异,可以用来区分地表覆盖类型,叶绿素吸收光谱在0.62~0.71xm的辐射,并反射在0.74—1.1Ixm的近红外光.把电磁波光谱中可见光部分与红外光部分通过数学运算方法归纳出反映植被特征的光学因子,即归一化植被指数.数学表达式如下:NDVI=(Ch2一Ch1)/(Ch2+Ch1)式中Chl,Ch2为NOAA/AVHRR第1,2通道的反射率.植被指数的变化与植物覆盖密切相关,当火灾或洪水过后,绿色植物减少,植被指数也显着减小.森林火灾过火面积的估算是根据燃烧植物的种类,土壤类型,火灾过后的时间间隔以及受灾程度(全部或部分), 火灾过后植被明显减少,可根据植被指数值的差异计算出过火面积.因此利用植被指数在分辨植被变化,评估勘测受灾面积是可行的技术方法,是监测森林火灾和评估灾害损失快速有效的途径.2.2地表温度(sT)气象卫星探测温度是根据地表在红外波段的辐射特性探测其热状态的.根据NOAA/AVHRR的光谱特性和普朗克辐射随温度波长的变化,地表面处于常温时,辐射峰值在通道4,5的波长范围;当地面出现高温目标时辐射峰值就移向通道3的波长范围.A VHRR探测温度在190—320K,在常温下相邻像元间的辐射率相差不大,但当地面出现火点这样的高温目标时,即使火点面积远远小于像元分辨率(1.21km),其辐射值也明显高于其周围背景像元的辐射值,利用这一差别可判断出热点.3大兴安岭林区卫星遥感应用3.1森林火灾监测地表温度sT的变化可以反映出地面高温点.根据A VHHR通道3的特性,用于火灾监测,白天生成可见光合成增强遥感图像(由1,2,3通道合成),夜间生成红外增强图片(3通道),在监测图上火点表示红色.连续几年干旱,林内积累了大量的可燃物,2003年春季又异常干旱,高火险时段明显提前,从3月中旬开始到雨季来临,火情连续不断,在这种突发的自然灾害面前,卫星遥感监测充分发挥了优势,能非常准确地预报了火灾位置,面积,并昼夜监视火场动态,为扑灭山火提供了科学的参考.2003年5月16日卫星遥感发现十八站境内(125~38E.52~43N)有明显森林火灾热点(见图1),后确认为火灾.由于干旱少雨,火灾持续较长,卫星遥感一直跟踪火情变化,实行动态监测,为扑灭森林火灾提供实况图片.尤其在收稿日期:2004—05—17第一作者简介:张广英(1966一),女,山东省临沂市人,南京气象学院,本科生,高级工程师(下转第40页)35?02,08,14,20时4次定时观测时次,气压倾向一般是呈降,升,降,升趋势来变化的,说明在气压下降时自动站与人工站气压差值较大,气压上升时则差值变小.而从月最高气压平均差值为一0.2~C,月最低气压平均差值为一0.4~C,也可看出这一规律,气压高时自动站与人工站差值小,反之,气压低时差值大.表2自动站与人工站月最高气温比较差值0.1—0.1一0.10.00.1—0.10.00.1—0.10.10.0表3自动站与人工站气压差值2小结自动站与人工站气温值存在系统性偏差现象,自动站所测温度值总体上存在较人工站偏低的现象.月最高温度极值差异较小,最低气温差值与月最低气温之间呈非线性变化关系.气压值比较一致的呈现自动站数值低于人工站的规律,并且气压值越高差值越小.以上数据与结论是本站DYYZII型自动站与人工站双轨并行以来的一些资料对比分析,为以后自动站的正式运行提供依据.ee0==#====##==;(上接第35页)自然条件极为不利,灾害难以控制时,卫星遥感能不断地将火灾现场实况图片提供给扑火指挥人员,对于科学决策,宏观把握具有重要的参考价值.图1森林火灾热点3.2灾后植被监测对2003年十八站火灾发生前后受灾区域的植被指数进行计算,得到植被指数分布图(见图2),由于两张监测图片相差十几天,大面积植被指数在监测图上表现差异径大,后一张图森林返青明显,这是由于季节变化森林所含叶绿素变化引起的.灾后受灾区域植被指数明显下降,呈棕色,说明火灾过后森林已遭到了破坏.3.3大兴安岭森林火灾监测特点一2003年05月07日08时归一化植被指敷20O3年∞月19日08时归一化植麓指敷归一化植被I】ooo0.04o08n12n150.20n24o28n32o0AO40?图2归一化植被指数[1云水体总结近几年卫星遥感监测森林火灾主要有以下特点.(1)监测准确,很少有虚报情况发生;(2)火点定位准确;(3)大兴安岭独特的地形,在了望塔视线以外的火情或上空出现烟雾时,能充分体现卫星监测的优势;(4)防火管理工作是按责任区划分的,卫星遥感实时监测能明确责任,加强了火灾管理;(5)近几年气候干旱,防火期延长,复燃火频繁出现的特点,给火灾监测工作带来了巨大的压力,卫星监测在一定程度上给予了缓解;(6)每发现一次火灾,使扑救工作及早开始,森林资源损失的降低,社会和经济效益是巨大的;(7)卫星遥感监测可以减少飞机的巡护次数,可节约大量的防火经费.4存在的问题及改进大兴安岭遥感资料主要用于火灾监测及火灾扑救指挥工作,在其它领域还处于研究阶段.与国外卫星遥感资料业务应用情况相比还存在很大的差距.从整个森林生态系统管理和保护工作出发,在卫星资源应用开发和利用上,还应注意以下几点.(1)加大人力物力的投入,提高卫星遥感软硬件接收处理能力以及应用技术水平的提高,除了火灾监测应用外,还应在灾情评估上做深入的研究,对大兴安岭的森林资源的开发和生态保护提供动态监测资料,为决策提供科学的依据.(2)通过高分辨率卫星资料和地面调查获得详细的地理信息系统.Heilong]iangQixiang2005'1.:,46m哟叭至I一^1.值月4差~~踟姗M均/l平黻/I9m期一似似似j一2222222222。
森林防火中的卫星遥感技术有何作用
森林防火中的卫星遥感技术有何作用森林火灾是一种破坏性极大的自然灾害,不仅会对森林资源造成巨大损失,还会威胁到周边居民的生命财产安全和生态平衡。
为了有效地预防和控制森林火灾,各种先进的技术手段被不断应用,其中卫星遥感技术发挥着至关重要的作用。
卫星遥感技术就像是一双高悬在太空中的“千里眼”,能够大范围、实时、动态地监测地球表面的情况。
在森林防火领域,它主要通过以下几个方面发挥作用。
首先,卫星遥感技术能够实现对森林的实时监测。
通过搭载在卫星上的各种传感器,如光学传感器、红外传感器等,可以不间断地获取森林区域的图像和数据。
这些数据包括植被的生长状况、温度分布等信息。
一旦有火灾发生,卫星能够迅速捕捉到异常的热信号,及时发出警报,为火灾的早期发现提供了关键的支持。
其次,卫星遥感技术能够准确地确定火灾发生的位置。
利用卫星获取的图像和数据,结合地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)等技术,可以精确地计算出火灾发生的经纬度坐标。
这使得消防部门能够快速准确定位火灾地点,从而节省了宝贵的时间,提高了救援效率。
再者,它能够对火灾的蔓延趋势进行预测。
通过对火灾发生区域的风向、风速、地形等因素的综合分析,结合卫星连续监测获取的实时数据,可以模拟出火灾可能的蔓延方向和速度。
这为制定科学合理的灭火方案提供了重要依据,有助于提前调配灭火资源,有效地阻止火灾的进一步扩大。
卫星遥感技术还能对火灾后的损失进行评估。
火灾结束后,卫星图像可以清晰地显示出受灾区域的范围和程度。
通过对比火灾前后的植被覆盖情况、土地利用变化等信息,可以准确地评估火灾造成的森林资源损失、生态破坏程度以及对周边环境的影响。
这对于后续的生态恢复和重建工作具有重要的指导意义。
此外,卫星遥感技术在森林防火中的应用还具有宏观性和全局性的优势。
它可以同时监测大面积的森林区域,不受地理条件和人为因素的限制,能够全面掌握森林的整体状况。
这有助于发现潜在的火灾隐患区域,为制定针对性的防火措施提供决策支持。
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中南大学本科生遥感实习报告实习题目:遥感在森林火灾监测中的应用----以2002年大兴安岭重大森林火灾为例实习时间:2013年6月24日-7月5日目录0 引言-------------------------------------------------------------------------11 研究区概况----------------------------------------------------------------12 火点类型介绍-------------------------------------------------------------13 遥感火险监测原理-------------------------------------------------------23.1火灾点的识别和定位------------------------------------------------------------23.2过火面积的估算------------------------------------------------------------------24 数据简介及研究方法----------------------------------------------------34.1 数据来源--------------------------------------------------------------34.2 Landsat-7数据格式--------------------------------------------------34.3 本课题使用的数据--------------------------------------------------34.3.1火灾点定位使用的数据---------------------------------------------------------------44.3.2火灾前后植被覆盖对比使用的数据------------------------------------------------44.4 研究方法--------------------------------------------------------------44.5 数据处理--------------------------------------------------------------54.5.1着火点定位------------------------------------------------------------------------------54.5.2火灾前后研究区归一化植被指数NDVI计算比较------------------------------85 总结-------------------------------------------------------------------------96 实习心得-------------------------------------------------------------------9 参考文献------------------------------------------------------------------------10 有关文献摘要------------------------------------------------------------------100 引言:森林火灾不易及时发现,一旦失去控制往往造成较大的经济损失。
同时,火灾对生态平衡和环境造成一定的负面影响,它改变植被的物理状况,向大气中释放各种温室气体。
因此,对森林火灾进行及时、准确地监测和定位显得尤为重要。
依靠地面人工和飞机进行森林火灾的监测,不仅费用高,存在盲区,而且时效性差,监测精度不高。
遥感(RS)以其动态实时、更新速度快、覆盖面积大等特点成为研究森林火灾预防和监测的重要重要数据来源,已被许多学者应用于森林火灾的预警、动态监测和灾后评估中。
1 研究区概况:大兴安岭位于黑龙江省、内蒙古自治区北部,北起黑龙江畔,南至西拉木伦河上游谷地,全长1200多公里,宽200-300公里,海拔1100-1400米,面积为835万hm2,是我国最北又面积最大的林区(50°10′-53°33′N,121°12′-127°00′E)。
该区为我国森林火灾高发区且危害最严重,2001--2010年10a评价过火面积为4.87×104hm2]1[,是全国年平均过火面积的3.66倍,其年森林过火面积居全国之首]2[。
2002年7月27日,建国以来有记载的最大的一次森林火灾在大兴安岭北部林区蔓延。
自2002年6月以来,全球气候异常,美、加、俄等国相继发生多起森林大火。
进入7月,我国东北、内蒙古北部地区持续高温干旱,降水量比历年同期减少六至八成,并出现了异常活跃的干雷暴天气。
经国家林业局确定,此次大兴安岭森林火灾即由雷击引发。
此次火灾爆发于无通行道路的原始森林,交通不便;且长期干旱使灭火水源短缺;地下火与地表火同时出现,尤其是森林里累积的腐殖层燃烧形成地下火,以致风力灭火机等现代化工具束手无策,只能依靠人工挖开腐殖层直至土层或岩石层,形成隔离带,才能有效控制地下火。
再加上在扑救过程中,当地又频发干雷暴,引发新火点,造成火场多而分散,牵制了兵力,给扑救工作增加了更大难度。
2 火点类型介绍卫星遥感监测到的火点有多种类型,例如森林火灾、火山活动、工业热点和农作物秸秆焚烧等,为了满足各种不同应用的需要必须将这些火点加以区分。
对于森林防火应用来说其他类型火点成为必须加以过滤的噪声点。
识别森林火灾的依据是火点像元所在的地表是否属于森林类型,包含森林地理信息的地表类型数据是识别森林火灾的前提]2[。
张雪芬等]3[在多年森林火灾遥感监测的基础上,利用3S技术建立了自动化、流程化的河南省森林遥感防火系统。
该系统的资料接收、处理、服务等都实现了软件支持,使火点监测图像、气象和森林火险预报与地理信息叠加。
3 遥感火险监测原理3.1火灾点的识别和定位:火灾发生点属于高温目标,高温目标遥感影像特征识别是建立在普朗克(Planck)定律、维恩(Wien)位移定律、斯特藩一玻尔兹曼(Stefa~Boltzmami)定律和基尔霍夫(Kirchho均基础之上。
但需要注意的是,它们都只是对于绝对黑体才是正确的,是本文所研究的高温目标的理想化模型,在实际计算过程中必须针对具体情况进行分析。
Wein定律可表述如下:λmaxT=2897·8μm·K(1)]4[从式(1)可知,黑体辐射能力最大值所对应的波长λmax与其绝对温度T成反比,物体的温度越高所对应的辐射波长就越短。
一般地,红外波段的通道适于火情监测。
红外通道探测到的是物体的辐射强度,由Stefan—Boltzman定律:E=σT4]4[(其中σ=5·6693×10-3W·m-2·k-4)可知,物体的辐射能力E与其绝对温度T的4次方成正比。
物体的温度越高辐射能力就越强,反之亦然。
反映在卫星图像上是温度越高颜色越深。
Landsat7遥感中2.08~2.35μm通道的空间分辨率为30m,主要应用领域是探测高温辐射源,如监测森林火灾、火山活动等,区分人造地物类型,岩系判别。
3.2 过火面积的估算森林火灾发生后,其地物的光谱特征与火灾发生前相比显然发生了明显的变化,一般地由于地物部分或者全部被火烧毁,地物颜色将变深变暗,从而会导致在可见光波段的光谱反射率有明显的下降,因此经过分析,本研究采用森林火灾前后归一化植被指数NDVI 的变化来建立林火面积估算模型,并通过统计分析确定面积估算的量化判识指标,继而根据火灾前后的植被覆盖状况进行对比,估计其过火面积。
归一化植被指数]5[3434TM TM TM TM NDVI +-=.使用波段运算即可得出。
4 数据简介及研究方法4.1 数据来源本次实习所选影像来自美国NASA 的陆地卫星(Landsat )计划中的Landsat-7 ETM+影像数据。
获取方式为从遥感数据平台网站上下载。
Landsats 和Landsat-7具有8比特的辐射分辨率,为了避免出现像元亮度饱和或者过暗,ETM+的热辐射6波段具有高低两种增益设置,在格式1时总设置为低增益,在格式2时总设置为高增益低增益设置是为了使传感器辐射亮度增加的缓慢一点,以监测到强的辐射;高增益设置是为了使传感器辐射亮度增加的快一点,以监测辐射的细微变化,其他波段没有增益设置改变问题。
Landsat 是一个实用化的卫星系统,从卫星传感器的监测能力、可持续性、地面站系统和分发系统,工作都比较通畅,可以为用户提供lb 数据产品。
但是,有证据表明,陆地卫星没有后继星,数据的一可持续性无法得到保证,但是通过比较分析,一可以得到其替代的卫星数据。
Landsat7搭载了高级专题制图仪(ETM+),其中ETM+Pan 波段数据达到了15米的高空间分辨率。
4.2 Landsat-7数据格式Landsat-7数据格式有两种:一种是SYSTEMATIC 级别数据,属于L2级,为系统几何校正产品,文件夹包含9个波段文件(热红外有低增益和高增益两个),1个HTM 文件(热红外波段组的头文件),1个HRF 文件(可见光和短波红外波段组头文件),1个HPN(全色波段组头文件)。
另外一种是L4级别数据,为高程校正产品,文件夹包含3个TIFF 文件,1个HTM 文件(热红外波段组的头文件),1个HRF 文件(可见光和短波红外波段组头文件),1个HPN(全色波段组头文件)。
4.3本课题使用的数据4.3.1 火灾点定位使用的数据对火灾点进行定位时使用的是2002年7月27日(即火灾发生第一天当天)大兴安岭北部Landsat-7 EYM+ L4级影像,参数如下:4.3.2 火灾前后植被覆盖对比使用的数据对过火面积进行估计时使用的数据是2002年5月24日和9月13日大兴安岭北部Landsat-7 EYM+ L4级影像,参数如下:4.4 研究方法在中红外和热红外区间内,存在着3-5μm及8-14μm两个大气窗口,电磁波谱3-5μm的中红外谱段,对火灾、活火山等高温目标的识别敏感,常用于捕捉高温信息,进行各类火灾活等高温目标的识别监测,特别是对于森林火灾,它不仅可以清楚地显示火点、火线的形状大小位置,而且对小的隐火残火,也有很强的识别能力,高温目标遥感识别技术也都是围绕着这两个大气窗口展开的。