《衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則　火情GBT+42189-2022》詳細(xì)解讀

《衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則火情GB/T42189-2022》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍規(guī)范性引用文件3術(shù)語(yǔ)和定義4監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)5監(jiān)測(cè)內(nèi)容6火點(diǎn)判識(shí)7火點(diǎn)強(qiáng)度contents目錄8過火區(qū)面積附錄A(資料性)火點(diǎn)判識(shí)和強(qiáng)度計(jì)算的主要衛(wèi)星遙感儀器通道參數(shù)附錄B(資料性)過火區(qū)判識(shí)和面積計(jì)算的主要衛(wèi)星遙感儀器通道參數(shù)參考文獻(xiàn)011范圍01021.1適用對(duì)象適用于各級(jí)林業(yè)和草原主管部門、衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)、火情研判機(jī)構(gòu)等。本導(dǎo)則適用于利用衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行火情監(jiān)測(cè)的相關(guān)工作。森林火情監(jiān)測(cè)利用衛(wèi)星遙感技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)森林火情，為森林火災(zāi)的預(yù)防和撲救提供支持。草原火情監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)草原火情，為草原火災(zāi)的預(yù)警和防控提供信息保障。農(nóng)田秸稈焚燒監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)農(nóng)田秸稈焚燒情況，為環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。1.2應(yīng)用領(lǐng)域衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)獲取應(yīng)選用適當(dāng)?shù)男l(wèi)星遙感數(shù)據(jù)源，確保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和可靠性?；鹎樾畔⑻崛〔捎孟冗M(jìn)的圖像處理技術(shù)和算法，從衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確提取火情信息?；鹎檠信信c報(bào)告結(jié)合地面實(shí)際情況，對(duì)提取的火情信息進(jìn)行綜合研判，形成火情監(jiān)測(cè)報(bào)告。1.3技術(shù)要求02規(guī)范性引用文件國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引用國(guó)家頒布的衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確?；鹎楸O(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和一致性。遵循相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如森林防火、草原火災(zāi)等遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范。參考國(guó)際衛(wèi)星遙感組織（如CEOS）制定的火情監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。借鑒國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，提高我國(guó)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)火情的能力和水平。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范遵守國(guó)家頒布的森林防火、草原防火等法律法規(guī)，確?；鹎楸O(jiān)測(cè)的合法性。貫徹執(zhí)行國(guó)家和地方政府發(fā)布的相關(guān)政策文件，如森林防火規(guī)劃、應(yīng)急預(yù)案等。相關(guān)法律法規(guī)和政策文件033術(shù)語(yǔ)和定義利用衛(wèi)星搭載的遙感器，對(duì)地球表面或大氣層進(jìn)行遠(yuǎn)距離、非接觸式的觀測(cè)和測(cè)量，獲取火情信息的技術(shù)手段。廣泛應(yīng)用于森林、草原等大面積自然火情的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。定義應(yīng)用范圍3.1衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)定義指由于自然或人為原因引發(fā)的火災(zāi)情況，包括火源位置、火勢(shì)大小、蔓延方向等信息。分類根據(jù)火源類型、燃燒物質(zhì)和火勢(shì)大小等因素，火情可分為不同等級(jí)，如一般火情、重大火情和特別重大火情等。3.2火情3.3遙感器定義指搭載在衛(wèi)星上，用于接收和記錄地球表面或大氣層反射、輻射或散射的電磁波信息的儀器。類型根據(jù)工作原理和應(yīng)用需求的不同，遙感器可分為光學(xué)遙感器、熱紅外遙感器、微波遙感器等類型。指對(duì)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)獲取的原始圖像進(jìn)行預(yù)處理、增強(qiáng)、分析和解譯等操作，提取火情信息的過程。圖像處理技術(shù)包括圖像預(yù)處理（如去噪、輻射定標(biāo)等）、圖像增強(qiáng)（如對(duì)比度拉伸、濾波等）和圖像分析解譯（如目標(biāo)識(shí)別、場(chǎng)景感知等）等。3.4圖像處理技術(shù)方法定義044監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)03其他輔助數(shù)據(jù)如地形地貌、植被類型、人口分布等數(shù)據(jù)，為火情監(jiān)測(cè)提供輔助信息。01衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)主要利用極軌衛(wèi)星和靜止衛(wèi)星進(jìn)行火情監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)具有覆蓋范圍廣、重訪周期短等優(yōu)勢(shì)。02地面觀測(cè)數(shù)據(jù)包括地面氣象站、林火觀測(cè)站等地面觀測(cè)設(shè)施獲取的實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)、林火信息等。4.1數(shù)據(jù)來(lái)源數(shù)據(jù)預(yù)處理對(duì)原始衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射定標(biāo)、大氣校正等預(yù)處理操作，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和準(zhǔn)確性?；瘘c(diǎn)識(shí)別算法采用先進(jìn)的火點(diǎn)識(shí)別算法，從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中自動(dòng)提取火點(diǎn)信息。數(shù)據(jù)后處理對(duì)提取的火點(diǎn)信息進(jìn)行篩選、合并等后處理操作，生成最終的火情監(jiān)測(cè)結(jié)果。4.2數(shù)據(jù)處理123通過與地面觀測(cè)數(shù)據(jù)、歷史火情數(shù)據(jù)等進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，評(píng)估衛(wèi)星遙感火情監(jiān)測(cè)的精度和可靠性。精度驗(yàn)證分析衛(wèi)星遙感火情監(jiān)測(cè)中可能出現(xiàn)的誤差來(lái)源，如傳感器誤差、大氣干擾等，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。誤差分析建立科學(xué)的數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)衛(wèi)星遙感火情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、客觀的評(píng)價(jià)。數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)4.3數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估055監(jiān)測(cè)內(nèi)容衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火點(diǎn)，包括林火、草原火等。通過紅外、可見光等多光譜遙感數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確判斷火點(diǎn)位置、范圍和蔓延趨勢(shì)?；瘘c(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情、組織撲救具有重要意義。5.1火點(diǎn)監(jiān)測(cè)03火場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知有助于科學(xué)制定撲救方案，提高撲救效率。01衛(wèi)星遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火場(chǎng)態(tài)勢(shì)，包括火場(chǎng)范圍、火勢(shì)強(qiáng)度、蔓延方向等。02通過多源遙感數(shù)據(jù)的融合處理，可以生成火場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖，為指揮決策提供直觀的信息支持。5.2火場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知衛(wèi)星遙感技術(shù)可以對(duì)火災(zāi)影響進(jìn)行評(píng)估，包括過火面積、受災(zāi)程度、生態(tài)損失等。通過遙感數(shù)據(jù)的定量分析和處理，可以生成火災(zāi)影響評(píng)估報(bào)告，為災(zāi)后恢復(fù)和重建提供科學(xué)依據(jù)?；馂?zāi)影響評(píng)估有助于全面了解火災(zāi)造成的損失和影響，為制定補(bǔ)救措施提供參考。5.3火災(zāi)影響評(píng)估衛(wèi)星遙感技術(shù)可以結(jié)合氣象、地形、植被等多源信息，進(jìn)行火險(xiǎn)預(yù)警。通過遙感數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，可以預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的火險(xiǎn)等級(jí)和分布范圍?；痣U(xiǎn)預(yù)警有助于提前采取防范措施，降低火災(zāi)發(fā)生的可能性。5.4火險(xiǎn)預(yù)警066火點(diǎn)判識(shí)依據(jù)衛(wèi)星遙感影像特征進(jìn)行判識(shí)01利用衛(wèi)星遙感影像中的色彩、形狀、紋理等特征，結(jié)合火情發(fā)生時(shí)的天氣、地形等條件，對(duì)火點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確判識(shí)。多源數(shù)據(jù)綜合判識(shí)02結(jié)合不同來(lái)源、不同分辨率的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，以及其他輔助數(shù)據(jù)如氣象數(shù)據(jù)、地面觀測(cè)數(shù)據(jù)等，進(jìn)行綜合判識(shí)，提高火點(diǎn)判識(shí)的準(zhǔn)確性和可靠性。實(shí)時(shí)性與動(dòng)態(tài)性03衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)具有實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)，因此火點(diǎn)判識(shí)也需要及時(shí)更新，確保信息的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。6.1火點(diǎn)判識(shí)基本原則閾值法通過設(shè)置一定的亮度溫度閾值或輻射亮度閾值，將衛(wèi)星遙感影像中的像元與閾值進(jìn)行比較，從而判斷是否為火點(diǎn)。這種方法簡(jiǎn)單易行，但可能受到不同地表類型、大氣條件等因素的影響。多光譜綜合分析法利用多光譜遙感數(shù)據(jù)中的多個(gè)波段信息，結(jié)合火點(diǎn)在光譜特征上的差異，進(jìn)行綜合分析判識(shí)。這種方法可以提高火點(diǎn)判識(shí)的精度和可靠性，但需要更多的數(shù)據(jù)處理和分析工作。人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)法利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行自動(dòng)處理和分析，提取火點(diǎn)信息。這種方法可以大大提高火點(diǎn)判識(shí)的效率和準(zhǔn)確性，但需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和算法優(yōu)化工作。6.2火點(diǎn)判識(shí)方法排除干擾因素在火點(diǎn)判識(shí)過程中，需要注意排除太陽(yáng)耀斑、云影、地表反射等干擾因素的影響，確保判識(shí)結(jié)果的準(zhǔn)確性。考慮地表類型差異不同地表類型對(duì)衛(wèi)星遙感影像的反射和輻射特性不同，因此在火點(diǎn)判識(shí)時(shí)需要考慮地表類型的差異，避免因誤判而造成不必要的損失。結(jié)合地面觀測(cè)數(shù)據(jù)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)雖然具有廣泛的覆蓋范圍和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力，但仍存在一定的局限性和誤差。因此，在火點(diǎn)判識(shí)過程中需要結(jié)合地面觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證和修正，提高判識(shí)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。6.3火點(diǎn)判識(shí)注意事項(xiàng)077火點(diǎn)強(qiáng)度定義與意義火點(diǎn)強(qiáng)度是指衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)到的火源在單位時(shí)間、單位面積內(nèi)所釋放出的能量大小?；瘘c(diǎn)強(qiáng)度是衡量火情嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)之一，對(duì)于評(píng)估火災(zāi)蔓延趨勢(shì)、制定撲救策略具有重要意義。衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)通過捕捉火源釋放的紅外輻射能量，實(shí)現(xiàn)對(duì)火點(diǎn)強(qiáng)度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。常用的衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)包括紅外遙感、多光譜遙感等，這些技術(shù)能夠捕捉到火源在不同波段下的輻射特征，從而計(jì)算出火點(diǎn)強(qiáng)度。監(jiān)測(cè)方法與技術(shù)火點(diǎn)強(qiáng)度受到多種因素的影響，如氣象條件、地形地貌、植被類型等。為了提高火點(diǎn)強(qiáng)度的監(jiān)測(cè)精度，需要對(duì)這些影響因素進(jìn)行校正，如采用大氣校正、地形校正等方法。影響因素與校正火點(diǎn)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在火災(zāi)預(yù)警、撲救指揮、災(zāi)情評(píng)估等方面具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)火點(diǎn)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)將更加精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)，為火災(zāi)防控工作提供更加有力的支持。應(yīng)用與展望088過火區(qū)面積指火災(zāi)發(fā)生后，受到火焰直接燃燒影響的土地面積。過火區(qū)面積準(zhǔn)確評(píng)估火災(zāi)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類社會(huì)的影響，為災(zāi)后恢復(fù)和重建提供重要依據(jù)。監(jiān)測(cè)意義定義與意義利用衛(wèi)星搭載的傳感器捕捉地表反射或發(fā)射的電磁波信息，通過圖像處理和分析技術(shù)提取過火區(qū)面積。衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)結(jié)合衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行地面實(shí)地調(diào)查，核實(shí)過火區(qū)邊界和面積。地面調(diào)查核實(shí)監(jiān)測(cè)方法與技術(shù)影響因素與誤差分析影響因素包括衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的分辨率、時(shí)效性、云覆蓋等，以及地面調(diào)查核實(shí)的準(zhǔn)確性和全面性。誤差分析對(duì)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)和地面調(diào)查核實(shí)的結(jié)果進(jìn)行誤差分析，評(píng)估過火區(qū)面積監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。過火區(qū)面積監(jiān)測(cè)結(jié)果可用于火災(zāi)損失評(píng)估、生態(tài)環(huán)境恢復(fù)、災(zāi)后重建規(guī)劃等多個(gè)領(lǐng)域。應(yīng)用領(lǐng)域隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，未來(lái)過火區(qū)面積監(jiān)測(cè)將更加準(zhǔn)確、高效和智能化，為火災(zāi)應(yīng)對(duì)和防范提供更有力的支持。展望未來(lái)應(yīng)用與展望09附錄A(資料性)火點(diǎn)判識(shí)和強(qiáng)度計(jì)算的主要衛(wèi)星遙感儀器通道參數(shù)熱紅外通道用于探測(cè)地表和火點(diǎn)的熱輻射差異，通常設(shè)置在8-14μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。該通道可以區(qū)分地表和火點(diǎn)的溫度差異，有助于準(zhǔn)確判識(shí)火點(diǎn)。中紅外通道用于探測(cè)火點(diǎn)的高溫輻射，通常設(shè)置在3-5μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。該通道對(duì)火點(diǎn)的高溫輻射非常敏感，是火點(diǎn)判識(shí)的主要通道之一。水汽通道用于探測(cè)大氣中的水汽含量，通常設(shè)置在0.6-0.7μm或1.3-1.4μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。水汽通道可以消除大氣中水汽對(duì)火點(diǎn)判識(shí)的干擾，提高判識(shí)準(zhǔn)確性?；瘘c(diǎn)判識(shí)的主要衛(wèi)星遙感儀器通道參數(shù)火點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算的主要衛(wèi)星遙感儀器通道參數(shù)用于描述火點(diǎn)的幾何特征，包括火點(diǎn)面積、周長(zhǎng)、形狀指數(shù)等。這些參數(shù)可以通過衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行提取和計(jì)算，有助于準(zhǔn)確評(píng)估火情嚴(yán)重程度?；瘘c(diǎn)面積和形狀參數(shù)用于將衛(wèi)星遙感儀器接收的輻射值轉(zhuǎn)換為地表實(shí)際輻射值，是進(jìn)行火點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算的基礎(chǔ)參數(shù)。輻射定標(biāo)參數(shù)用于從衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)中反演出地表溫度，進(jìn)而計(jì)算火點(diǎn)強(qiáng)度。溫度反演算法參數(shù)包括大氣校正參數(shù)、地表比輻射率等。溫度反演算法參數(shù)10附錄B(資料性)過火區(qū)判識(shí)和面積計(jì)算的主要衛(wèi)星遙感儀器通道參數(shù)通常用于火情監(jiān)測(cè)的紅外通道波長(zhǎng)在3-14μm之間，對(duì)高溫火點(diǎn)具有較高的靈敏度。紅外通道波長(zhǎng)范圍空間分辨率越高，能夠捕捉到的火點(diǎn)信息越詳細(xì)，有助于準(zhǔn)確判斷火情規(guī)模和蔓延趨勢(shì)。紅外通道空間分辨率時(shí)間分辨率決定了衛(wèi)星對(duì)同一地區(qū)的重訪周期，對(duì)于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火情具有重要意義。紅外通道時(shí)間分辨率紅外通道參數(shù)可見光通道空間分辨率與紅外通道類似，可見光通道的空間分辨率也影響著火情判識(shí)的準(zhǔn)確性?？梢姽馔ǖ罆r(shí)間分辨率可見光通道的時(shí)間分辨率同樣對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火情具有重要意義，尤其是在白天進(jìn)行火情監(jiān)測(cè)時(shí)?？梢姽馔ǖ啦ㄩL(zhǎng)范圍可見光通道波長(zhǎng)范圍通常在0.4-0.7μm之間，能夠捕捉到地表反射的太陽(yáng)光，用于識(shí)別地表特征和過火區(qū)域?？梢姽馔ǖ绤?shù)水汽通道對(duì)大氣中的水汽含量敏感，可用于判斷火場(chǎng)上空的煙霧和水汽情況。水汽通道卷云通道溫度探測(cè)通道卷云通道對(duì)高空中的卷云敏感，可用于識(shí)別火場(chǎng)上空的云層情況，避免將云層誤判為火點(diǎn)。溫度探測(cè)通道能夠探測(cè)到地表和大氣的溫度信息，有助于判斷火勢(shì)的強(qiáng)度和蔓延方向。030201其他輔助通道參數(shù)11參考文獻(xiàn)《海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程第7部分：衛(wèi)星遙感技術(shù)方法》：該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)闡述了衛(wèi)星遙感技術(shù)在海洋監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用方法，包括火情監(jiān)測(cè)的相關(guān)內(nèi)容。作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它為衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)火情提供了重要的技術(shù)指導(dǎo)和規(guī)范。其他相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：除了上述規(guī)程外，還有其他涉及衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)在火