机载光学全谱段遥感林火监测

森林火灾是一种危害极大的自然灾害,是森林扰动的主要类型之一,直接影响森林生态系统结构、碳循环甚至全球气候的变化。近年来,航空平台和传感器的技术进步有效地提升了机载遥感系统探测和监测森林火灾的能力,推动了机载遥感在森林可燃物调查及载量评估、火险测报预测、火场态势及火情监测、灾害损失评估以及火烧迹地生态修复治理等方面的应用。本文首先介绍了中国林业科学研究院机载光学全谱段遥感系统CAF-LiTCHy（Chinese Academy of Forestry’s LiDAR,Thermal,CCD and Hyperspectral airborne observation system）,描述了激光雷达扫描仪、热红外相机、CCD相机和高光谱传感器等传感器的参数;然后,阐明了集成方案和观测数据的处理方法;最后,以四川省西昌市“3.30森林火灾”作为该系统火后灾情遥感调查和灾情评估应用示例,综合多传感器数据特征,进行森林火烧程度评价,分析该系统采集的正射影像、冠层高度模型、高光谱影像、热红外影像在森林火灾监测评价中的潜力。研究结果表明CAF-LiTCHy机载遥感观测系统能有效获取森林火灾的灾情信息、火场及火环境参数,可为预防、预报预警、扑救指挥、灾害评估和生态修复提供支持。     

宁夏汝箕沟煤田火区高光谱定量遥感探测研究

通过航空高光谱遥感地面定标、波谱特征分析、火区特征地物和热异常信息提取,确定了用于温度反演的热红外波段、拟合关系式和热异常对应辐射温度,探测精度达到了1∶2 000比例尺精度;准确圈定了宁夏汝箕沟煤田火区范围,查清了火区燃烧强度,分析了热扩散规律以及遥感探测热异常与地下煤火热异常的对应关系,实现了将遥感定量调查结果直接用于灭火工程设计的目标。     

TM图像在新疆奇台北山煤田火区动态监测中的应用

本文以实测的煤田火区地物波谱数据为依据,对用于煤田火区各地物解译的遥感信息源──TM图像的最佳时相选择、最佳波段组合和煤田火区地物在TM图像上的影像特征进行了探讨。采用多时相TM图像对新疆奇台北山煤田火区进行动态监测及火情预测的成果进行了叙述,该勘查研究成果对指导该煤田火区灭火工程设计及后期防火管理有较大实用价值。对其它煤田火区火情监测也有一定借鉴作用。     

彩红外航空像片应用于森林灾害调查的方法与结果分析

本文应用联邦德国的一个实例,介绍了大比例尺(1:5000)彩红外航空像片应用于森林灾害调查的程序和方法。总结了彩红外航空像片判读树种和林木受损害等级的标志;并分析了不同树种、年龄和海拔高度等因素对林木受损害程度的影响;最后提出了调查精度。结果表明:利用彩红外航空像片调查林木因大气污染、病虫害、自然灾害等因子影响而受损的程度的方法,可以为合理经营规划森林资源快速提供较精确的信息。     

在监测大兴安岭森林火灾中气象卫星发挥重要作用

1987年5月7日在我国东北大兴安岭林区发生森林火灾的过程中,气象卫星发挥了覆盖面积大、周期短和温度敏感性高的优势,及时地向扑火指挥部提供了大量火情资料,起到了重要的监测作用。     

中国林火卫星遥感预警监测技术研究进展

中国目前已形成了地面巡护、近地面监测、航空巡护和卫星监测等4级立体林火监测层次,但森林火灾仍是造成中国森林资源损失、森林生态环境安全和人身伤害的主要林业灾害。为对林火预警监测技术研究提供技术借鉴参考,本文从可燃物参数估测、烟区识别、着火点检测、森林大火燃烧动态监测、森林火烧迹地制图、森林火灾受害程度评价、森林燃烧生物量估算和火后植被恢复监测等8个方面,对中国近二十多年来开展的林火卫星遥感预警监测应用技术的研究进展、存在的技术问题和发展趋势进行了分析,并对构建服务于生态文明建设的天—空—地一体化的林火预警监测技术体系建设进行了展望。     

密切监测大兴安岭林区火灾确定火区位置

1987年5月7日大兴安岭林区火灾发生后,中国科学院遥感卫星地面站,为了密切监测火情,为灭火领导小组的指挥与决策提供准确的有价值的资料,立即与美国陆地卫星控制中心联系,除白天正常接收外并要求增发13日、20日、22日等夜间经过该地区上空的热红外探测数据。5月13日该站首次成功地接收并处理出火灾发生后第一次经过该地区的数据,获得了东西两个火区的形势与位置分布图、火头的准确座标及火区的等密度分割图,有力地配合了救灾指挥的工作。     

利用Landsat热红外影像探测地下煤火区范围——以乌达煤田为例

以Landsat系列热红外影像为主要数据源,采用阈值分析技术,提取了乌达煤田2002年、2007年和2013年地下煤火燃烧范围。结果表明,大规模的煤田开采活动导致2007年火区面积比2002年增加将近一倍,但随着2010年大范围灭火工作的展开,到2013年火区灾情得到了有效遏制。与地面实测数据相比较,遥感估算的火区面积误差为5%~10%,但白天太阳辐射导致地表温度反演精度低于夜间,煤火区虚检率偏高。Landsat系列数据以其空间分辨率高、重访周期短、覆盖范围大等优势,在煤田火区动态监测方面具有突出的应用潜力。     

TM图像在新疆台北山煤田火区动态监测中的应用

本文以实测的煤田火区地物波谱数据为依据，对用于煤田火区各地物解译的遥感信息源－ＴＭ图像的最佳时相选择，最佳波段组合煤田火区地物在ＴＭ图像上的影像特征进行了探讨。采用多时相ＴＭ图像对新疆奇台北山煤田火区进行动态监测及火情预测的成果进行了叙述，该勘查研究成果对指导该煤田火区灭火工程设计及后期防火管理的有较大实用价值。     

基于多源遥感数据的森林火灾应急监测

针对目前森林火灾应急救援工作中火情监测手段单一、实时性、全面性不够的问题。本文总结了一种基于多源遥感监测数据的复杂地形森林火灾应急监测工作方法,解决了宏观尺度下森林火灾应急监测不够实时和全面的问题。研究结果表明：(1)空天地联合监测的火情信息获取方法具有全面、机动性和实时性等优势,可有效辅助于森林火灾现场指挥救援工作;(2)以吉林一号和高分一号为主的国产卫星载荷下的光学监测和夜光遥感监测可对火灾区域进行宏观尺度的持续观测;(3)无人机载荷的热红外探测和激光测距传感器可以实时获取夜间和小范围区域内的火点信息,助力火灾打早打小。本文研究成果可为森林火灾应急指挥部在火场地形地貌分析、救援力量部署、火灾实时追踪监测和灾后复燃隐患防控等工作提供科学决策支撑。     

测绘地理信息智能化监测在森林防灭火工作中的应用

针对目前森林防灭火事前、事中和事后的监测需求,本文综合利用测绘地理信息技术,构建了测绘地理信息服务森林防灭火的综合性智能化监测技术体系。通过获取多源地理信息数据,构建森林防灭火数据库,面向日常防灭火能力评估、灾前常态化监测、灾中动态监测、灾后评估及灾后长期植被恢复监测,提供了一系列的智能化监测服务。通过在小珠山森林火灾中的实践检验了该体系的实用性,结果显示该监测体系可以为森林防灭火工作提供可靠、精准的智能化地理信息解决方案。     

用SPOT卫星影像研究阿木尔林业局森林火灾损失

本研究以1987年5月30日接收的法国SPOT卫星标准假彩色合成影像为主要信息源,对大兴安岭阿木尔林业局火灾造成的林地损失进行了研究。文中着重介绍了面积量算方法、原理和误差;选取适量地面样地,用抽样统计和角规辅助目测方法计算蓄积损失并与二类调查结果进行比较;在影像上按火烧等级的判读结果、现地景观与烧死率─火灾的定量描述,及三者之间的一致性。结果表明,应用SPOT卫星资料,按本研究所介绍的方法进行火灾损失估计,可快速、经济地获得所需结果,并可满足精度要求。     

天宝SX10影像扫描仪在测绘工程中的应用

随着城市不断发展,科学技术不断提升,对测绘工程的发展来说,现有的社会背景给测绘技术提出了全新的要求。Trimble SX10影像扫描仪通过为测绘、工程和扫描专业人士提供世界上最创新的解决方案,重新定义了日常测量设备的能力。本文简要介绍了Trimble SX10影像扫描仪的核心技术,并结合其在边坡变形监测与治理工程及航道通航安全管理工程中的应用案例详解Trimble SX10影像扫描仪在测绘项目中的应用及与传统测绘方式相比的优越性。     

数字图像处理技术在煤层火灾遥感调查中的应用

本文介绍在S101图像处理系统上,应用数字图像处理技术提取有关煤层火灾信息的方法,着重介绍从多时相航空、航天热红外遥感图像中,提取地表活火区所使用的图像处理技术及其应用效果。     

基于MODIS的重庆森林火灾监测与应用

利用MODIS近红外、中红外及热红外的4个波段监测森林火灾,并提出了以MODIS 7波段为主的高温火点直接判别法和非高温火点综合阈值判别法。2006年重庆市森林火灾监测实践证明,该方法在城市森林火灾监测中是可用的。     

激光扫描测高技术的发展与现状

回顾了机载激光扫描测高技术的发展历史，总结了当前国内外的研究现状，展望了今后发展趋势及应用前景，并指出了机载激光扫描测高目前还有待于进一步解决的关键问题，最后对我国发展研究应用这一技术提出了若干建议。     

GF-4 PMI影像着火点自适应阈值分割

为探究具有单中波红外通道的高分四号卫星(GF-4)PMI数据在林火监测中的应用方法,通过对覆盖近年发生森林火灾的多景GF-4 PMI影像分析,采用"劈窗法"构建GF-4 PMI数据的着火点自适应阈值检测算法;在云南省玉龙纳西族自治县、俄罗斯阿穆尔州和俄罗斯外贝加尔边疆区等3个实验区进行了着火点检测应用,并以目视解译的着火点结果为参照资料,对该算法的着火点检测精度进行了评价。结果表明,该算法在这3个实验区的着火点检测准确率均高于80.0%,基于着火点检测精度验证设定的综合评价指标高于0.780,可应用于GF-4PMI影像着火点的检测。     

基于ArcEngine的林火监测云图坐标转换及配准功能的研发

采用二次开发语言VB,通过基于ArcEngine的组件开发模式,对林火监测云图进行配准及坐标转换,使其能够与基础地理信息数据叠加显示,准确判断火点的属地信息等相关地理信息以及相关防火、扑火信息,并且可以依托地理信息系统对火点信息进行管理。使林火监测云图与地理信息系统高度融合,增加了地理信息系统数据的来源,提高了云图的使用效率。最终促进了森林防火工作的信息化和现代化。     

实验地貌的观测方法讨论

实验地貌观测方法的选择直接影响试验观测的精度和效率。数字近景摄影测量技术具有较高的观测精度和效率,其设备简单易操作且成本相对较低,但观测精度仍需结合传统手段进行率定和校核;点云式激光扫描技术使用范围广、精度高,但设备制作成本高、数据处理量大,等值线式激光扫描技术克服了上述缺点;超声波地形仪多用于水下地形观测,应用范围及效率精度有待改进。实验地貌观测技术未来的研究趋势应朝着高精度、高效率、操作简便的方向发展。