卫星林火监测在东北林区森林防火中的应用
东北卫星林火监测在林火预防与扑救中的作用
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表 1 2 0 - 2 0 年东北、 06 0g 内蒙古林区热点统计
火灾 的 预 防和扑 救 中发挥 着 重要 作用 ,为我 国 的 生态 文 明建 设做 出了重 大贡献 。
的林 火 监测 方法 。
行 ,主要 承担 黑龙 江省 、吉林 省 和 内蒙古 自治 区 ( 两省 一 区 ) 日常卫星 林 火监 测任 务 。监测 系统 的
每 天 自动接 收处 理 卫星 地 面站 向 国家 _ 星气 象 中 卫
2 东北 卫星林 火监测系统 的作用
利 用卫 星监 测林 火 具有 监测 范 围广 、时 间频 发展 蔓 延状 况方 面起 着关 键作 用 ,而 且能 为火 灾
测, 发布 6个火 场监 测 图像 共 4 0余 幅 , 中 1 7 其 个 信 息 系统 ( I ) 地 理信 息 系 统 ( S , GS 和 MI ) 实现 了卫
摘
要: 简要 介 绍 了 东北 卫 星 林 火监 测 系统 的基 本 状 况 , 结合 监 测 系统 运 行 以来 对 东北 、 内蒙 古 林 区的 森林 火 灾 监 测情 况 , 述 了其 在 林 火的 预 防和 扑 救 工 作 中所起 的 重要 作 用 。 阐
关 键 词 : 星林 火监 测 ; 卫 森林 火 灾 ; 防 与 扑救 ; 用 预 作
收 稿 日期 :0 0 1— 3 2 1— 0 1
3— 7
一
第 4期
森 林 防火
21可对 森林火 灾进行 连续跟踪 监测 .
至 7个像 素 , 烟 雾较 大 , 有 进一 步 蔓 延趋 势 , 且 并 监测人 员将 此情 况第一 时 间报告 国家林 业局 防火 办 , 防火办指 导扑火 『 作提 供参 考 。 为 [ 监测 系统及
GNSS终端在林业防火的应用(北斗卫星导航定系统位在森林防火中的应用)

务。
b) 已建成的广东基准站将原来只能面向测绘行业应用,升级改 造为既可向行业用户提供厘米级和毫米级定位服务,又可向 大众用户提供优于1米的导航定位服务。
北斗的通讯功能
北斗一代:
短报文功能,专用北斗手持机“需要北斗卡,服务费”
北斗二代:
高精度卫星定位导航功能
天通一号
已于2016年8月6日发射上天,该卫星移动通信系统,包含 移动宽带、卫星电话、短信。
信息,防火人员利用GNSS终端卫星定位仪可以立即
赶到,及时控制局面。
一、森林防火
2.如果火灾已经发生,使用直升飞机、无人机或 轻型固定翼飞机沿火灾周边飞行并记录位置数据, 在飞机降落后对数据进行处理并把 火灾的周边绘 成图形,以便进一步采取消除森林火灾的措施。 在火灾现场相关人员可以使用手持GPS卫星定位仪 进行火场定位、火场布兵、火场测面积和火灾损 失估算,精确度高,安全性强,能够实时、快速、 准确地测定火险位置和范围,为防火指挥部门提 供决策依据,已为国内外防火机构广泛采用。
产品 性能
中国市场主流手持机 系列的发展
三星安卓多功能 双星开放系统 三星(GPS+北斗+GLONASS) 双星(GPS+北斗) 国产机器出现-单星 进口产品占一席子地
时间
1994
2009
2014
2015
2016
手持机的基本功能
布达拉宫 7.测 高
6、记录沿途所走 轨迹和确定边界
拉萨迎宾馆
5、计算面积
2 GNS S 与 林 业防火应用
对行业用户的一站式服务
--基于GNSS手持机的解决方案
外业数据 采集记录
内业后台 软件处理
建立数据 库及输出
基于卫星遥感数据的森林火灾监测研究

基于卫星遥感数据的森林火灾监测研究随着全球气候变化的趋势加速,自然灾害的频率和规模不断扩大。
其中,森林火灾是一种非常严重的自然灾害,它不仅会给生态环境、生物多样性等方面带来严重危害,也会对人民生命财产安全带来极大威胁。
但是,如何及时准确地监测和预测森林火灾成为了一个亟待解决的问题。
卫星遥感数据是森林火灾监测和预测的重要手段之一。
卫星遥感数据可以帮助我们获取大范围的地表观测数据,并且可以实现实时、多时相、高空间分辨率的监测。
卫星遥感数据还可以结合地理信息系统(GIS)和遥感图像处理技术进行空间分析和空间模拟。
因此,卫星遥感数据在森林火灾监测和预测中有着无可替代的作用。
一、卫星遥感数据在森林火灾监测中的应用卫星遥感数据在森林火灾监测中的应用主要有两方面:1、森林火灾热点监测森林火灾的热点监测是指通过卫星观测分析,实时监测火灾热点,为森林火灾的火场处置和紧急救援提供实时监测和情报支持。
热点监测基于卫星遥感数据获取火灾数据,目前主要采用的卫星是美国国家航空航天局(NASA)的“地球观测一号卫星”(EO-1)和国际地球观测卫星(MODIS)等。
这些卫星可以获取火灾的热力学特征,能够实时、准确地监测火灾发展状况,为火场处置和紧急救援提供重要支持。
2、森林火灾烟雾监测森林火灾会产生大量的烟雾,烟雾监测可以通过卫星观测分析获取,为人员安全和日常生活提供支持。
卫星观测森林火灾烟雾可以根据图像处理及地理信息技术,对火灾的烟雾变化进行实时监测和预测。
烟雾监测需要使用较高分辨率的卫星遥感数据,能够建立动态的火灾辐射场模型,实现烟雾上升高度、向外扩张范围、降雨时间等的预测。
二、卫星遥感数据在森林火灾预测中的应用卫星遥感数据在森林火灾预测中也有着非常重要的应用。
1、森林火灾风险评估卫星遥感数据可以获取大面积的地表信息,通过图像处理和GIS分析技术,可以实现火险等级评估和火险区划。
卫星数据可以监测到潜在的火灾发生地,预测火灾在地形、气候、植被等条件的影响下,可能发生的范围和扩散路径,帮助决策者做好相应的火险评估和应对措施。
遥感技术在林业中的应用
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遥感技术在林业中的应用遥感技术是一种通过卫星、飞机等远距离传感器获取地面信息的技术,通过对地球表面进行高分辨率、多光谱的监测,可以获取大范围的地表信息。
随着遥感技术的不断发展,其在林业领域中的应用也越来越广泛。
本文将介绍遥感技术在林业中的应用,包括森林资源调查、森林生态监测、林火监测等方面的应用,并探讨其在林业发展中的重要意义。
一、森林资源调查遥感技术在森林资源调查中有着广泛的应用,可以帮助实现森林覆盖率、林木种类和密度、林地变化等森林资源的动态监测。
利用遥感技术可以获取大范围的高分辨率森林覆盖数据,结合地理信息系统(GIS)可以实现对森林资源的全面调查和监测。
这为森林资源管理部门提供了重要的数据支持,可以帮助他们制定合理的森林管理政策,保护和利用森林资源。
二、森林生态监测森林生态系统是地球上最为复杂的生态系统之一,遥感技术可以帮助实现对森林生态系统的全面监测。
通过监测森林植被的生长情况、植被覆盖度等指标,可以及时发现森林生态系统的变化,帮助采取相应的保护措施。
而且,利用遥感技术还可以实现对野生动植物种群的监测,帮助野生动植物的保护和保育工作。
对于珍稀濒危物种和生态敏感区域的保护,遥感技术更是具有不可替代的作用。
三、林火监测林火是造成林业资源损失以及生态环境破坏的主要原因之一,遥感技术可以帮助实现对林火的监测和预警。
通过卫星遥感可以实现对林地火灾的实时监测,及时发现火点并进行扑救,减少林火对森林资源的破坏。
而且,利用遥感技术还可以实现对烟雾和火灾热点的监测,帮助相关部门对火灾进行预警和应急救援。
这为森林防火工作提供了重要的技术支持,提高了林火扑救的效率。
遥感技术在林业中的应用为森林资源管理、森林生态保护和生态环境保护提供了重要的数据支持和决策参考。
而且,随着遥感技术的不断发展和创新,其在林业领域中的应用还将进一步深化和拓展。
可以预见,遥感技术将为森林资源的科学管理和保护提供更为全面和精准的数据支持,推动林业可持续发展。
吉林一号卫星在林业中的应用
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吉林一号卫星在林业中的应用文 | 曲春梅1,2,3朱瑞飞1,2,3 王文4 李恒宇1,2,3周圆锈1,2,3于海洋1,2,31.长光卫星技术股份有限公司2.吉林省卫星遥感应用技术创新基地3.吉林省卫星遥感应用技术重点实验室4.吉林省森林防火预警监测指挥中心图 1 汪清县松林图斑提取图 2 吉林省中部地区森林类型分类结果基于多光谱的森林类型提取。
以吉林一号空个谱段的多光谱遥感影像为主样本和训练迭代次数,应用三维卷积神经网络的深度学习方法完成森林类型进行提取,总体分类精度达92.9%,Kappa系数为0.92[6]。
其中,柞松林的制图精度和用户精度均达到了针阔混交林和阔叶混交林的制图精度与用户精度也都超过了85%。
对分类结果重编码后处理效果见图2。
基于外业调查获取的GPS 样点数据,结合二类调查成果及林相图,综合选取验证样本。
中部研究区主要森林类型如阔叶混、柞树林、杨树林的生产者精度和用户精度均高于85%;落叶松、红松与其他针叶林存在一定程度的混淆,落叶松生产精度约为74.27%,可以满足应用需求。
为进一步验证分类面积精度,将分类面积统计结果与二类调查结果进行对比分析,研究区主要森林类型分类结果面图 3 林草图斑变化检测及后处理分类样例图年,采用吉林一号对湖南全省开展林草湿地季度监测与重点区域月度监测工作,应用以上变化检测技术体系,全省单季度监测变化图斑8万万个图斑均为早于国家下发图斑,实现林草湿资源由被动到主动发现的重要转变。
三、森林火灾预警与监测森林火灾具有突发性、短时间内能造成巨大损灾后都发挥了重要作用。
1.森林火险评估通过森林火灾评估与预警,可以掌握未来的火险形势,使森林火灾防预工作有的放矢。
目前,我国森林火险预警主要通过综合气象条件以及森林防火期内生物及非生物信息进行火险等级的预报但忽略了地形、可燃物的干湿程度、可燃物的类型图 5 吉林一号四川木里火灾白天与夜晚高分辨率卫星影像图火烧迹地监测与植被恢复评估森林火灾不仅会直接烧毁森林中的植被,造成经济和财产损失,破坏森林动物的生存环境,降低森林生物多样性,还会影响林木生长和更新,破坏森林结构,对林业可持续发展构成巨大威胁[10]。
智能林火标绘系统在森林防火中的应用

智能林火标绘系统在森林防火中的应用智能林火标绘系统是一种高科技应用程序,可以在森林防火中起到非常重要的作用。
它可以实时监测森林火情,自动标绘火点位置、火线范围和火场面积等信息,从而方便指挥调度,降低森林火灾的损失和风险。
本文将重点介绍智能林火标绘系统在森林防火中的应用。
一、功能介绍智能林火标绘系统主要包括GPS定位、气象监测、视频监控和数据传输等功能。
它可以实时监测森林火情,自动标绘火点位置、火线范围和火场面积等信息,提供专业的防火管理决策支持,优化防火指挥与调度。
具体功能如下:1. GPS定位智能林火标绘系统可以通过GPS技术精确定位火点位置,使防火人员快速准确地确定火灾的发生地点,提高防火反应速度和准确度。
2. 气象监测智能林火标绘系统配备气象监测仪,可以实时采集森林防火所需的温度、湿度、风向和风速等气象数据,提供科学的防火指导信息。
3. 视频监控智能林火标绘系统具有视频监控功能,可以远程监测火点和火场情况,及时掌握火情发展趋势,帮助防火指挥中心快速做出有效的指令和决策。
4. 数据传输智能林火标绘系统通过网络技术实现数据传输,将实时监测的火情数据传输到指挥中心,为指挥中心提供准确的火情信息,方便指挥调度。
二、应用场景智能林火标绘系统可以应用于多种场景,如:山林、森林、草原、自然保护区、自然林区、城市绿化和公园等。
下面以山林和森林为例,重点介绍智能林火标绘系统在森林防火中的应用。
1. 山林防火山林防火是指对山区、丘陵地带、林区、草原等自然环境进行防火保护。
山林防火的任务是保护人民群众的生命财产安全和生态环境。
智能林火标绘系统在山林防火中可以实现以下功能:(1)实时监测山林火情,自动标绘火点位置、火线范围和火场面积等信息,提供科学的防火决策支持;(2)配合山林防火队伍实时监测气象数据,及时调整防火策略和指令;三、效果评估通过智能林火标绘系统的应用,可以显著提高森林防火的效果和效率,降低森林火灾的损失和风险。
森林防火预警监测工作总结
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森林防火预警监测工作总结
随着全球气候变化的加剧,森林火灾的频率和规模也在不断增加。
为了保护森林资源和生态环境,各国纷纷加强森林防火预警监测工作。
在这个过程中,科技的应用发挥了重要作用,为森林防火预警监测工作提供了有力支持。
首先,卫星遥感技术在森林防火预警监测工作中发挥了重要作用。
通过卫星遥感技术,可以实时监测森林火灾的发生和蔓延情况,及时向相关部门和人员发出预警,有助于减少火灾造成的损失。
同时,卫星遥感技术还可以帮助监测森林植被的干旱程度和火险等级,为森林防火工作提供科学依据。
其次,无人机技术的应用也为森林防火预警监测工作带来了革命性的变化。
无人机可以实时监测森林火灾的形势,快速定位火点并传回相关数据,为灭火行动提供重要支持。
此外,无人机还可以搭载各种传感器,监测森林植被的状态和火险等级,为森林防火工作提供更加精准的信息。
除了科技的应用,人工监测也是森林防火预警监测工作中不可或缺的一部分。
森林防火人员通过巡逻、观察和监测,及时发现火灾隐患,加强对森林火险区的管控,有效减少了火灾的发生和蔓延。
综上所述,森林防火预警监测工作需要科技和人工相结合,才能取得更好的效果。
只有不断创新和完善监测手段,加强科技应用,才能更好地保护森林资源,减少火灾造成的损失。
希望未来在森林防火预警监测工作中,能够更加注重科技的应用,为森林的安全保驾护航。
如何通过卫星监测及时发现森林大火

如何通过卫星监测及时发现森林大火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、提供氧气、调节气候等都有着不可替代的作用。
然而,森林大火却时常威胁着森林的安全,给生态环境和人类社会带来巨大的损失。
因此,及时发现森林大火变得至关重要。
卫星监测作为一种先进的技术手段,在森林大火的早期发现中发挥着重要作用。
卫星监测森林大火的原理主要基于热辐射和光谱分析。
当森林发生火灾时,会释放出大量的热能,这些热能以红外线的形式向外辐射。
卫星上搭载的红外传感器能够敏锐地捕捉到这些红外辐射,从而发现火灾的迹象。
此外,通过对不同波段的光谱进行分析,卫星还可以区分出火灾产生的烟雾、火焰等特征,进一步提高火灾监测的准确性。
为了有效地通过卫星监测发现森林大火,首先需要有高性能的卫星系统。
目前,用于森林火灾监测的卫星主要包括气象卫星和地球资源卫星等。
气象卫星通常具有较大的覆盖范围和较高的时间分辨率,能够对较大区域进行频繁的监测,及时发现大范围的火灾迹象。
地球资源卫星则具有更高的空间分辨率,可以提供更详细的火灾信息,如火灾的范围、强度等。
卫星监测系统中的传感器是关键的组成部分。
常见的传感器包括红外传感器、可见光传感器和微波传感器等。
红外传感器对火灾产生的热辐射最为敏感,能够在火灾初期就检测到异常的温度升高。
可见光传感器则可以提供火灾现场的清晰图像,帮助判断火灾的规模和发展态势。
微波传感器则能够穿透云层和烟雾,在恶劣天气条件下也能发挥一定的监测作用。
在卫星监测过程中,数据的传输和处理也至关重要。
卫星采集到的大量数据需要迅速传输到地面接收站,然后通过专门的软件进行处理和分析。
这些软件通常能够自动识别出可能的火灾热点,并结合地理信息系统(GIS)等技术,确定火灾的位置、范围和蔓延方向。
为了提高监测的及时性和准确性,还需要建立实时的数据传输和处理网络,确保信息能够快速传递给相关的应急部门。
除了硬件和软件设施,卫星监测还需要与其他监测手段相结合,形成一个综合的监测体系。
高分六号卫星数据在森林草原火情监测中的应用
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专题综述
Reviews 高分六号卫星数据
在森林草原火情监测中的应用
摘要:根据近两年高分六号(GF-6)卫星在我国及境外的森林草原火灾监测中的应用示范情况,介绍了该卫星数据在烟区监测和火烧迹地提取中取得的成果;火情监测应用示范结果表明:GF-6卫星影像具有文 | 覃先林 李增元 李凡 刘倩 胡心雨 李晓彤
中国林业科学研究院资源信息研究所 / 国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室
(a)假彩色图像增强处理
(b)利用随机森林方法提取的烟区
图1 澳大利亚森林火灾烟区分布GF-6 WFV数据监测结果
中可以得出起烟点位置及数量,以及烟灾情信息,从而为森林火灾的灾情评估和恢复重建
(a)过火区影像
(b)灾情分级
图2 四川省凉山州西昌市森林火灾灾情评价结果
2(a)中可以看出,GF-6 PMS影像可较力。
随着卫星系统、地面系统等对。
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。
高分一号020304星在森林火灾监测中的应用

Remote Sensing
高分一号
02/03/04星
在森林火灾监测中的应用
文| 中国林业科学研究院资源信息研究所 刘树超 覃先林 李晓彤 刘倩
本文介绍了高分一号卫星的概况和利用高分一号 02/03/04星在我国森林火灾监测中开展的应用实例,表明这三颗卫星数据可在我国森林火灾应急监测领域发挥重要的作用,并对利用空间技术实现我国“十三五”森林防火二期规划目标的发展方向进行了展望。
a.阿巴河林场(高分一号02星)
b.汗马国家级自然保护区(高分一号03星)
图2火烧迹地识别结果图
c.汗马国家级自然保护区(高分一号04星)
从图1可以看出,融合后的高分一号 02/03/04星卫星影像,兼具高空间分辨率和多光谱的优势,可以清晰地辨别出过火区域的边界,及火烧迹地内不同区域的受灾程度的情况;红色区域是目视解译勾绘得到的火烧迹地范围边界,通过计算可以分别得到两次森林火灾形成的过火区域的面积。
(2)火烧迹地识别
通过对三景融合后的高分一号 02/03/04星影像的森林火烧迹地及典型地物的识别,来评价高分一号 02/03/04星影像识别森林火烧迹地的能力。
在经正射校正和融合等处理后的高分一号 02/03/04星影像中,分别选取植被、裸地、火烧迹地、水体、云阴影区、农田、云和建筑用地等八种地类作为分类
图1过火区边界解译结果图
b.汗马国家级自然保护区(高分一号03星)
c.汗马国家级自然保护区(高分一号04星)。
基于风云三号气象卫星遥感在森林火灾监测的实例应用

差异。δT3b 为背景像元中红外通道亮温标准偏差。δT34b 为背景像元 中红外与远红外通道亮温差异的标准偏差【2】。 2.2 火灾监测应用
以 2018 年 6 月 1 日森林火灾为例,内蒙古大兴安岭国家重点保护 林区,汗马国家级自然保护区和北部原始林区奇乾林业局阿巴河两处先 后发生雷击森林火灾。
地区的火点信息。判识条件主要根据中红外通道的亮温增量,以及中红
外通道与远红外通道(CH4)亮温差异的增量:
T3 > T3b+4δT3b , 且△ T34 > △ T34b+4δT34b 式中 T3 为 VIRR 中红外通道(CH3)亮温。T3b 为背景像元中红外 通道亮温,△ T34b 为背景像元中红外与远红外通道(CH4)亮温差异, 均取自周边 7*7 像元平均值。△ T34 为被监测像元中红外与远红外亮温
Key words: Fengyun-3; VIRR; Satellite remote sensing; Forest fire; Fire point monitoring
我国随着近几年全球气候变暖,东北地区春夏交替季节干旱少雨、
高温低湿,各种因子的交互作用,雷击火较多,致使内蒙古和黑龙江地
区森林火灾频繁发生,给国家的森林资源造成了非常大的损失。利用气
图 1 2018 年 6 月 2 日 VIRR 监测两处火点
在风云三号气象卫星遥感数据中,利用 VIRR 中红外通道对高温热
源点的监测,从上图可以清楚看见内蒙古国家级自然保护区两处火点,
计算出火点像元个数、像元覆盖面积和明火面积信息。
表2
火区号
中心经度
中心纬度
火点像元 个数
1
121.5 52.38
0~90% 0~50% 0~50% 0~50% 0~90%
GIS和遥感技术在黑龙江省森林火灾监测、辅助决策中的应用

A = 9 .( p 28 78 K,, m)
射 峰 值 波 长 在 通 道 4及 通 道 5波 长 范 围 左 右 ,当 温 度增 高 时 。 尤 其 高 于 5 0K后 ,辐 射 峰 值 波 长 迅 速 移 向通 道 3波 长 范 围 。 0 同 时也 可 以看 到 , 温度 增 高 时 , 着 总 发 射 本 领 的 增 加 , 当 随 各波 长相 应 的 辐 射 率 也 有所 增 加 。 由普 朗 克 辐 射公 式 计 算 的 通 道 3 ,通 道 4波 长黑 体 温 度 与 辐 射 率 关 系 曲线 ( 2 中我 们 可 以看 到 , 于相 同 的 温 度增 量 , 图 ) 对 辐 射 率 的增 量 在 通 道 3波 长 范 围 与 通 道 4 不 同 的 , 道 3辐 是 通 射 率 增 长 高 于通 道 4 而 且 温 度 愈 高 , 道 3的 增 长 率 愈 大 , , 通 尤 其 当物 体 从 3 0K 常温 增 高 到 5 0K 以 上 高 温 时 , 道 3辐 射 0 0 通
根 据 普 朗克 黑 体 辐 射公 式 计 算 出 在不 同温 度黑 体 分 谱 辐 射
森林防火 20 06年第 2期( 总第 8 9期
因此 ,从 温 度 上 讲 A H R 第 3通 道 对 森 林 火 最为 敏 感 , V R
2 3
维普资讯
C ∞ Ⅲ g亭_u p 口 _ ) 董 E o 譬一 ∞ ∞
0 前 言
ca n l h n e 3 c anl h n e 4
黑 龙 江 省是 林 业 大省 , 有林 地 面 积 为 20 7万 h 森 林 覆 0 m,
盖率为 4. 36 %左 右 , 我 国 主 要 的 林 业 基 地 之 一 。 森林 是 宝 贵 是 的 经 济 资 源 , 是 构 成 生 态 环 境 的重 要 因子 。林 火 监 测 在 森 林 也
卫星防火监测图像在火灾中的作用
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卫星防火监测图像在火灾中的作用【摘要】林区一旦出现火灾事故,就会带来巨额的生命财产损失,影响区域内的生态系统平衡,带来一系列的问题。
为此,要加强对卫星防火监测技术的合理运用,通过卫星设备实现对林区的全方位监控,将卫星防火检测图像上传,为扑灭火灾提供科学指导。
本文先介绍卫星防火检测技术的应用,再总结卫星防火检测图像在火灾中的具体作用,希望为今后的林区防火工作提供参考借鉴。
【关键词】卫星防火监测图像;火灾;技术应用森林火灾属于重大自然灾害,火灾蔓延速度极快,如果不采取任何控制措施,短时间内就会破坏大量培育多年的树木。
近些年,国家提出加快林业建设,这就对森林防火提出跟高的要求,需要引入各种新型的监测技术,同时构建完善的监测体系,可以持续动态化监测森林情况,发现火灾的第一时间就可以上报相关部门,最快速度扑灭火灾,避免损失进一步扩大,才能推动森林资源可持续发展。
1卫星防火监测图像技术应用由于可重构90m级的卫星林火监测图像,今后卫星林火监测应用将进入图像发布和图像理解应用的轨道。
同时,由于信息表达、信息提取能力强,卫星监测数据将支撑火险、火蔓延预报等工作。
智能化自动化的火参数提取、火场反演将得到发展。
1.1火点及火参数自动提取及采集依据森林火灾、早期森林火灾的成像特征,林火热源在地表过程中的突变特征,可研发林火参数的计算机自动化、智能化提取采集及入库技术。
包括:识别和计算山火的坐标、过火区像素数、火区在地表上的连续性、是否有烟云等,一并写入数据库中。
该技术可替代30多年的手工目视解译技术,实现计算机自动识别林火和采集参数,解决处理耗时长、劳动强度大、漏判和错判、客观标准差的问题,以提高监测效率。
1.2可燃物载量动态评估可燃物载量及其空间分布,是火蔓延预报的基本参量。
随着季节、年份变化,地面凋落物和地面可燃物会不断变化,基于卫星遥感监测数据,与地面样地数据融合,动态评估可燃物载量,是解决林火蔓延燃料估测的一个好方法。
卫星林火监测系统在森林防火中的应用
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机 系统建立模 型 , 有助 于预测气候 的变化 ; 、 过提供 观测 3通 资料 ,提高对灾害天气在时 间和地理分布上 的预报能力 ;、 4 利用 T R A数据 , ER 改进季节性和年度天气预报 ; 、 5 进~步开
3 一 4
M DS0 m分 辨率 C 7资料 , 以更清楚 的显示火点信 息 , OI 0 5 H 可 提 高监测精 度和准 确度 , 提高监 测频率 , 火扑救 提供 更 为林 加详 细 、 准确 的火灾 图像 , 同时 为林 业和其 它专业 的使 用提
力 ;、 3 大范 围观测 : 描观测 宽度 达 2 3 扫 3 0公里 ;、 4 每天 可覆
气象卫星。N A O A系列气象卫 星过去 为森林火灾 的监测提供
了可靠 、 稳定 的服务 。F 一 系列卫星 的不稳定性给 当前 的卫 Y1
盖全 国多频次观测 ; 、 精度观测 。 5高 显而易 见;O M DS资料无论在空 间分辨 率 、时 间 ES OI 分辨率 和光谱分辨率等方 面有其独特的长处 。 O I丰 富的 M DS 多光谱观测 资料可同时用于加工处理 多种大气 、 陆表和海洋
亮 温来进行积雪 、 冰覆盖 、 冰面温度 、 温度和各类植 被指 陆地
数及火灾监测等 。通过这些监测能力 的应用 , 实现对火头 、 火
计划 。 O 计划是 由一系列低轨道大型卫 星平台装 载先进仪 ES
林火监测的主要方法
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林火监测的主要方法林火是森林生态系统中常见的灾害之一,一旦发生林火,不仅会给生物多样性造成严重影响,还会对人类的生命财产造成威胁。
因此,及时监测并有效应对林火至关重要。
那么,林火监测的主要方法有哪些呢?一、卫星监测卫星监测是目前林火监测的主要方法之一。
通过卫星搭载的红外传感器、热红外、雷达等设备,可以实时监测森林火情的蔓延情况和火势大小。
通过卫星图像,可以精确掌握火灾的位置、范围和热量强度,为火灾扑救提供重要信息。
二、无人机监测随着科技的发展,无人机监测逐渐成为林火监测的新兴方式。
无人机可以在空中对森林进行巡查,及时发现火情;同时,无人机还可以搭载高清摄像头、红外线相机等设备,对火势进行实时监测,为灭火工作提供支持。
三、传感器监测在森林内部安装各类传感器也是一种重要的监测手段。
通过传感器监测森林内部的气温、湿度、风向等参数,可以预测火灾的发生可能性;同时,传感器还可以及时感知火情,为扑救提供重要数据支持。
四、地面巡查除了高科技手段,地面巡查也是林火监测的重要方法。
森林管理部门会派遣专业人员定期巡查林区,发现火灾迹象时及时报警。
地面巡查不仅可以快速发现火情,还可以实地确认火情扑救难度,为后续灭火工作做好准备。
综上所述,林火监测是一项涉及多方面的工作,需要利用多种方式相结合,及时有效地监测和应对林火。
只有做好林火监测工作,才能最大程度减少林火带来的损失,保护好我们的森林资源。
希望各级林业部门和科研机构能够加强合作,共同推动林火监测技术的不断创新和完善,为森林生态的保护贡献自己的一份力量。
如何进行森林火灾监测和预防
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如何进行森林火灾监测和预防森林火灾是一种常见的自然灾害,给环境和人类生活带来极大的危害。
因此,进行有效的森林火灾监测和预防至关重要。
下面将介绍如何进行森林火灾监测和预防的相关方法和措施。
一、森林火灾监测
1. 使用卫星监测技术:通过卫星遥感技术可以实时监测森林火情,快速发现火灾的发生并及时进行处理。
2. 架设监测塔:在森林地区建立监测塔,配备专业人员对林区进行24小时监测,一旦发现火情,及时报警并派遣救援人员。
3. 利用火灾监测设备:在森林地区安装火灾监测设备,如红外线探测器、烟雾探测器等,实时监测火情变化。
二、森林火灾预防
1. 种植防火植被:在森林周边种植不易燃烧的植被,如湿度较高的植物,可以有效降低火灾的蔓延速度。
2. 加强巡逻监督:定期派遣人员对林区进行巡逻,及时发现疑似火源并进行处理,确保火灾得以快速控制。
3. 进行宣传教育:向广大民众宣传森林火灾的危害性,并提倡环保意识,减少人为因素导致的火灾。
4. 配备灭火设备:在森林地区配备灭火设备,如水枪、灭火器等,以备不时之需。
总之,森林火灾监测和预防工作需要全社会的参与和配合。
只有通过科学有效的手段和举措,才能最大程度地减少森林火灾对环境和生活的危害。
让我们共同努力,保护我们共同的家园。
【doc】卫星遥感资料在森林火灾监测中的应用
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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
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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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摘
要: 概述 了目前应 用于林 火监测 系统 的卫 星特征 , 介绍 了 4年来 东北卫星林 火监测的发展情况 。结合卫星
林火监 测的特 点, 阐述其在 东北林 区的应 用状况 , 分析其在应 用过 程 中存在的 问题 并提 出了相关建议 , 为进一 步做好林 火监测工作提供科 学参考 。 关键词 : 卫星林 火监测 ; 东北林 区; 森林 防火 中图分类号 :7 26 文献标识码 : ¥6. A
高新 科学 技 术 的飞跃 发展 ,卫 星林 火 监测 手段 已
星倾角约 9. , 8 。周期约 12 i, 8 0 n 地面扫描宽度为 m
在我 国森林防火工作 中得到广泛推广 ,并 占据 了 2 9 , 9 m 星下点分辨率为 1 m 。 3 k .k 阁 主要探测器为 1
重要 的位 置 ,为东 北森 林 火灾 的预防 和扑 救工 作 MV R ( I S 多通道 可 见红 外 扫描 辐射 计 )共 有 l , O个 做 出了特殊 贡献 。
面扫描宽度为 2 0 , 0 m 星下点分辨率约 1 m 动值班。 7 k .k 。 1 在火险等级较低且热点较少的情况下, 由 N A /V R 甚高分辨率辐射计 ) O AA H R( 的第 3通道 4 人双岗值班 ; 在火 险等级较高、 热点数 目较多以 光谱范围为 3 5 3 3 m,对温度反应 十分敏 及发生重特大森林火灾时 , 6 . — . 5 9 由 人三岗值班 , 大大 感, 非常适合林 区森林火灾的宏观监测。 现用于东 加强 了监测力度 , 提高了监测图像上报响应速度 。
21 0 0年 3月 第 1期
森林防火
F REST F RE O I PR£VENTI N O
Marh 201 c 0
NO 1 .
卫星林火 监测在 东北林 区森林 防火 中的应 用
李 洪双 , 西军 江
( 国家林业局东北航空护林中心 , 黑龙江 哈尔滨 10 2 ) 5 0 7
. F D 遭到不 同程度的破坏 ,林区人民的生命安全和社 11 Y一1 卫 星
会 安定 受 到威胁 。现 阶段 由地 面巡 逻 、 嘹望 观察 、
F 一 D是 由我 国 自行 研制 并 于 20 Y1 02年 5月
飞机巡护和卫星监测组成的立体林火监测体系已 成功发射 的极地太阳同步轨道气象卫星。它采用 成为森林火灾预防和扑救工作 的重要方法。随着 三轴稳定对地定 向观测 , 其轨道高度为 80 m, 7 卫 k
林草原火监测与定位 、 森林火险预测、 森林火灾面 求较高。 了保证系统正常运行 , 为 在中心迁址哈尔 积估算及灾后生态系统变化评价等领域[ 3 1 。
13 E . OS系列卫 星
滨后 ,对监测系统 4台计算机又全部进行了更换
升 级 ,使 卫 星林 火 监测 系统 的硬环境 承 载能 力得 到大 幅度提 升 。
E S系列卫 星是美 国新一 代地球 观测 卫星 , O 目 前在轨运行 的 T R A和 A U ER Q A分 别 于 19 9 9年
() 3完善林火监测 岗位职责制度 , 确保及时 、
火是森林资源保护工作的重点,东北林 区是我国 主要是 我 国 的 F 一 D卫 星 、 国 的 N A Y1 美 O A系列 气 重点林区,做好东北林区的森林防火工作对我国 象 卫 星 ( O A 1 、4 1 、7 1 ,现 N A 一 2 N A 一 2 1、6 1 、8 O A 1、 森林资源的保护尤为重要 。近年来 , 由于 自然 、 人 N A 一 4已 退 役 ) 和 E S系 列 卫 星 (ER A、 O A 1 O r R I 为等因素影响, 森林火灾时有发生 , 森林生态系统 A U 。 Q A)
北 林 火 监 测 的 卫 星 有 N A 一 6N A 一 7和 O A 1、 O A 1
NOAA一1 8。
( ) 础 设施 不断 更新 升级 , 2基 为顺利 完 成林 火
监 A O A系列卫 星 在森 林 防火 方 面主要 用 于森 时效性强 ,对数据接收处理系统硬件运算性能要
扫描辐射计能测 出地球表 面物体的红外辐射值 ,
员运用卫星数据接收处理系统对这些红外辐射数 80 8 0 m, 0 —5 卫星倾角约 9. , k 8 。周期约 12 i, 7 0 n地 m
收稿 日期 :0 0 0 — 8 2 1— 12
一
3— 9
第 1 期
森林 防火
21 0 0盎
N A O A系列卫星是美 国国家海洋大气局 的实用 从 而 可 以得 出物体 的温 度 。根 据森林 火 焰 的温 度 气象观 测卫星 , 属近极 轨太 阳同步卫 星 。同 F 一 D Y 1 远高于其背景林地的地表温度这一特性 ,监测人 样 ,采用三轴稳定对地定 向观测 ,轨道高度为
一
探测光谱通道 , 中的中红外通道( 3 其 第 通道 ) 可 以有效地探测林 区的高温热源。 F 一 D卫星运行稳定 ,约在上午 7 Y1 时和晚间
8时左 右 过境 我 国东 北地 区 ,可对 林 火 的发 展 蔓
1 用于林火监测卫 星概述
众所周知 ,具有一定温度 的物体都会发射红 延 状况 进行 连续 跟踪 监测 。 外波段 的辐射[ 遥感卫星 中装有的高分辨率红外 12 N A 系列卫 星 1 】 。 . OA
东北林区是我国最大的天然林区,主要分布 据 进行 解 译 、 读 、 注 , 而完 成 林 区的 卫 星林 判 标 从
在 大 、 兴 安岭 和长 白山 , 中温 带 针 叶阔 叶混交 火监 测任 务 。 小 以 林 为 主 , 区共 有森林 面积 454万 h 。森林 防 全 3 mz 目前 ,应 用 于东 北卫 星林 火监 测 系统 的卫 星