近年來,世界各地森林火災頻發(fā),不但對地球生態(tài)系統構成了巨大的威脅,而且對人類生活產生了嚴重的影響。由于具有更新頻率高、監(jiān)測范圍廣和工作效率高等優(yōu)點,衛(wèi)星遙感監(jiān)測森林火點已經成為森林火災實時監(jiān)測、動態(tài)跟蹤及災后評估不可或缺的手段。針對當前基于單一遙感數據的火點監(jiān)測算法和火點產品時空分辨率低,算法精度低,適應性差等缺點,本文結合多源遙感數據,開展高時空分辨率的火點監(jiān)測和高精度的過火面積估算研究。本文主要從以下幾個方面對火點監(jiān)測和過火面積估算進行研究:（1）為解決目前遙感火點監(jiān)測中由于數據的單一性導致火點信息在空間上或時間上存在局限性的問題,利用多源遙感數據在時間上和空間上的最優(yōu)化布局集成監(jiān)測火點。首先利用Himawari-8/AHI數據在時間序列上進行實時監(jiān)測,再利用EOS/MODIS數據、NPP/VIIRS、NOAA/AVHRR數據和FY-3/VIRR數據時間上進行插入分析,此方法在不但火點監(jiān)測的最高時間分辨率達到了10分鐘,并且最高空間分辨率達到了375米。（2）分析了遙感衛(wèi)星監(jiān)測火點中最小可探測火點面積,根據普朗克黑體輻射定律中波長和溫度的關系,利用中紅外波段MIR與熱紅外波段TIR... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

黑體光譜輻射強度變化規(guī)律曲線圖

電子科技大學碩士學位論文20第三章遙感火點監(jiān)測算法改進3.1遙感監(jiān)測火點原理從理論上講，只有物體的溫度高于絕對溫度（0K），都可以稱之為輻射源，并將這種與溫度有關的輻射稱為熱輻射，而黑體是一種具有最大輻射能力的物體，所以將它作為熱輻射定量研究的標準[43]。而普朗克(Planck)黑體輻射定律描述的是黑體在一個溫度下，發(fā)射出的電磁波的輻射頻率和輻射強度彼此之間的關系，即黑體的光譜輻射亮度(M)、溫度(T)和波長(λ)之間的關系，其表達式為：()2521hckThcMTe=(3-1)式中：M(T)為黑體的光譜輻射強度，h為普朗克常數，()34h6.62610JS=；C為光速，值為()82.99810m/s；K為波爾茲曼常數，值為()231.3810J/K；T為黑體的絕對溫度（K）；λ為波長，單位為μm。由公式(3-1)可知，黑體的光譜輻射強度與溫度是正相關的關系，與波長是反相關的關系。如圖3-1所示，黑體的溫度越高，其光譜輻射強度越大，并且峰值隨著波長的增大而減校圖3-1黑體光譜輻射強度變化規(guī)律曲線圖圖3-2火點與常溫地物混合像元能量輻射示意圖因為黑體的輻射是所以物體中最大的，所以以黑體的輻射度作為基準，將同溫度和波長下普通地物的輻射度與之相比較，如公式(3-2)所示，地物在溫度T，波長λ下的比輻射率為該地物的光輻射強度與黑體的光輻射強度的比值，通常用ε表示，取值范圍為0到1之間。

第三章遙感火點監(jiān)測算法改進21()()(),,,SbMTTMT=(3-2)像元是遙感影像的最小記錄單位，它的數值反映的是遙感衛(wèi)星上傳感器接收的各個波段的發(fā)射的能量。常溫地物在短波紅外波段的發(fā)射能量數量級為()43210~10W/msrμm。但對近紅外遙感數據而言，其反射能量的數量級為()11210~10W/msrμm，遠遠大于相同條件下的發(fā)射能量。如圖3-2所示，當像元中同時存在常溫地物和火點時，衛(wèi)星傳感器接收的能量主要是常溫地物和火點混合的發(fā)射能量和反射能量，并且火點發(fā)射能量的數量級達()02210~10W/msrμm或更高。3.2最小可探測火點面積理論計算和分析根據火災遙感監(jiān)測原理，利用遙感技術探測地球上發(fā)生的火災是毋庸置疑的。但是關于衛(wèi)星最小可探測火點面積即靈敏度，卻沒有一個明確的界限，但是這個問題卻是十分的重要，它關系到相關人員在設計星載傳感時的相關技術指標，以及精度要求。也可以更加有效的避免寶貴的星載設備的資源浪費，實現高效準確的地面監(jiān)控，給地面的救災工作及時地提供指導，盡最大的可能避免財產損失。3.2.1最小可探測火點面積原理及方法根據普朗克黑體輻射定律可知，輻射度是隨溫度的增加而迅速增加的，當溫度增加時，波長會向短波方向移動，即中紅外波段MIR比熱紅外波段TI對于高溫目標的反應更為敏感，MIR波段和TIR波段的光譜輻射強度R和輻射溫度T的關系如圖3-3所示，圖3-3MIR和TIR波段的R-T關系圖為了能夠得到混合像元中實際燃燒區(qū)域面積，可以利用公式(3-3)進行計算，該公式為：

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3497498