基于ETM数据煤田火区温度反演研究

煤田自燃一直是煤矿生产不容忽视的问题。本文利用热红外遥感技术检测因煤火导致地面温度异常的地区,采用两种不同的遥感反演温度算法(单窗算法、基于影像的算法),使用ETM+数据并通过阈值分割法提取2010年乌尊布拉克煤田火区的温度。结果表明,两种遥感反演算法得到的地下煤火区地表温度的空间分布趋势一致,反演结果符合要求。据此对地下煤火的变化类型进行判断,并确定煤火的生成状况,从而为煤田火灾防治提供必要的决策支持。     

煤田火区遥感四层空间探测方法

煤层自燃是一个动态变化的过程,随着自燃向不同方向扩大或缩小,其热场随着燃烧过程而发生空间变化。本文在研究煤田煤层自燃现象及其火区灾害特征的基础上,基于宁夏汝箕沟地区的四层空间遥感探测试验,总结了不同平台遥感方法的探测效果,提出了利用遥感方法实现地下煤田火区监测的有效方法。     

基于差分干涉SAR的煤田火区地表形变监测

煤田火区地表形态变化是煤火监测和分析的可用指标之一。由于矿区地表严重的去相干噪声,使得星载合成孔径雷达干涉测量技术应用于煤田火区地表形变检测比较困难。结合煤田火区地表形变特点,利用L波段的ALOS PALSAR数据进行差分干涉处理,利用干涉条纹频率精确估计基线,并用自适应滤波方法降低去相干噪声的影响。在去除平地相位和参考地形相位后,获取煤田火区的地表形变。研究表明:地表形变与煤火燃烧具有一定的相关关系,通过地表形变分析有助于对地下煤火燃烧情况的判断;利用差分干涉SAR技术检测煤田火区地表形变,进而对煤火进行监测和分析是可行的。     

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。     

基于TM数据的地下煤火区地表温度反演与验证

以新疆维吾尔自治区水西沟火区为例,利用与Landsat 5卫星2011年7月31日过境同时段的红外辐射计地表温度观测数据,通过多种方法获取了像元尺度的地表温度实测值,并对基于TM数据反演地表温度的单窗算法、普适性单通道算法和Weng算法得到的地下煤火区地表温度进行对比分析与验证.结果表明,3种遥感反演算法得到的水西沟地下煤火区地表温度的空间分布趋势一致,其中,单窗算法与普适性单通道算法较为接近,研究区整体的平均地表温度差值为1.60℃.与地面实测数据相比,3种反演算法结果均低于地表温度实测值.其中,普适性单通道算法与地面实测值一致性最好,决定系数R2为0.886,均方差为1.48℃,其反演结果符合地下煤火区温度的空间分布规律,高温异常区范围明显;反演结果符合要求,在地下煤火区地表温度获取中具有一定的适用性,为提升新疆地下煤火区的动态监测与评价能力选择了有效方法.     

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。     

南方灵锐S86GPS RTK在煤田火区探测中应用

煤层自燃是煤炭资源的主要危害之一,它对煤层破坏作用巨大,导致自燃煤层周围煤炭资源的开采困难和贬值,同时也对生态环境产生了恶劣影响.利用GPS RTK技术测定平庄煤田火区1∶2 000地形图,确定火区位置,用物探、遥感和遥测等新技术进行煤火监测,火区灾害防治和矿区环境保护,火区灭火工程、矿井安全生产和矿区可持续发展都具有...     

新疆拜城地区煤田煤层自燃的陆地卫星遥感探测方法研究

利用TM图像,结合区域实测、地质和区域能源分布资料,分析了煤田煤层自燃的光谱特征,对煤田地火燃烧区进行定位;在此基础上对新疆拜城地区TM图像进行线性变换、边界增强、波段运算、多波段假彩色合成等增强处理,识别并提取影像中煤田煤层自燃引起的地表热信息、地表植被异常和岩石烧变信息等,通过分析达到探测煤田火区的目的。     

基于ETM+数据的煤田火区温度异常信息提取

快速而准确地提取煤田火区温度异常信息对于主动发现煤火和及时治理煤火具有重要意义。以新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市郊的大泉湖火区为研究区,基于ETM+遥感影像数据,采用普适性单通道法反演煤田火区地表温度,利用人工阈值法和密度分割法提取背景区与温度异常区,将温度异常区与磁法成果图进行图层叠加分析。研究结果表明,普适性单通道算法反演的温度均方根误差为0.68℃,温度异常区与煤火区的重叠率为82.71%,温度异常区反演准确率为80.17%,为基本圈定煤火范围提供了有力的参考。     

应用遥感图像提取煤层自燃信息时必须考虑的几个影响因素

煤层自燃是中国北方煤田中普遍存在的灾害现象,它不但烧掉了大量的煤炭资源,而且还污染了环境。实践证明,利用遥感影像判别火区位置、圈定火区范围和对火区进行动态监测,及时为灭火工程提供信息,是一项经济和社会意义很大的工作。由于受多种因素的制约,不同地区、不同波段、不同时相、不同空间分辨率的遥感图像,其影像特征（含与煤层自燃有关的热异常影像特征）都有较大的差异,因而从图像上分析和提取地物的热红外辐射特征时,需要考虑遥感图像类型、成像时间、地形条件、气象条件和岩性特征等因素的影响。本文着重讨论了地表辐射温度与上述各项因素之间的关系。     

矿区生态扰动监测研究进展与展望

矿区资源开发致使其面临着严重的生态环境问题,监测和分析矿区生态环境各种典型信号和异常已成为环境保护、生态恢复等工作的重要基础。本文从地表形变与沉降、地下煤火与煤矸石山自燃及其他生态要素监测等方面讨论了矿区生态扰动监测研究进展,进行了国内外进展比较及发展趋势展望。由于采动沉陷与生态环境变化的特殊性、复杂性和高度动态性,单一监测手段难以奏效,将空天地一体化对地观测传感网和矿山物联网相结合,发展矿区生态扰动多源多尺度空天地协同监测与智能感知体系,是未来研究的重点及努力方向。     

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。     

基于多源卫星图像融合的水坝检测方法的研究

本文提出了一种基于多源卫星图像融合的水坝检测方法，该方法在特征级融合的模式下，利用多源卫星图像特征信息互补的优势，先后提取多个卫星图像中目标的特征信息，再通过多传感器数据融合方法中的逻辑模板法对特征进行融合，得到系统的目标结果输出。试验结果显示，该算法能在大幅复杂背景下有效地对水坝进行检测并定位，并减少了单源卫星图像进行目标检测的错判、误判率。整个算法能完全实现自动检测，可达到预想的目的。     

卫星遥感应急监测信息服务框架设计与应用——以四川木里森林火灾为例

构建及时、有效的卫星遥感应急监测信息服务框架，是开展自然灾害应急救援能力建设的重要内容。本文以数据统筹管理、多源数据处理、应灾信息分析及信息服务快速发布等关键技术为核心，依托高效互联机制和高速数据通道，构建了卫星遥感应急监测信息服务框架。通过在四川木里森林火灾应急遥感监测中的具体应用，实现了对灾前灾后数据的实时推送，以及灾区遥感解译图、三维地形、救援通达性及火灾变化等综合信息服务的及时发布，为四川省火灾一线救援工作提供了科学指导，为新时期国家应急能力建设提供了探索性技术途径。     

IKONOS影像在矿山环境遥感监测中的应用——以白银煤矿区为例

选取以地下开采方式为主的白银煤矿区为研究区,以IKONOS卫星影像数据为主要信息源,在遥感解译与野外验证的基础上,对研究区内矿山环境的现状进行了分析。研究表明IKONOS融合图像对于煤矿区的监测效果理想,较好地实现了对矿业活动占地情况、矿山地质灾害以及矿山周边环境的监测。     

基于空间数据库的多源异构卫星数据一体化管理研究

我国已经成为卫星遥感数据大国,但是在多源异构海量遥感数据的系统建设和技术研发方面,现行的遥感数据存储、处理以及服务技术将面临很大的挑战。本文基于空间数据库的空间对象模型和关系模式,设计了一套"空间-属性-体化"的多源异构卫星数据标准化数据结构,开发了多源异构卫星数据一体化管理应用原型系统,实现了多源异构卫星数据的自动化入库、统一查询检索和多样化处理等功能,为多源异构卫星影像数据及其辅助元数据的一体化管理提供解决方案。     

关于遥感技术监测森林火灾能力的估算

本文根据林区背景的温度差异,取火场的平均温度,并在假定可以满足识别目标的信噪比的情况下,计算了机载与卫星(NOAA)遥感系统的监测能力。计算结果与实地试验基本符合。因此,利用卫星、机载和地面三个高度层次的遥感资料的相互印证与补充,并加以对照,可对森林火灾进行早期监测。     

多源高分辨率卫星影像监测黑臭水体的适用性研究

高分辨率卫星的幅宽一般很小,受云雨和轨道回访周期影响,单颗卫星的短时段内覆盖能力有限,因此,单一高分辨率卫星常常无法满足一定时段内的黑臭水体监测需求,需要多源卫星协同监测黑臭水体。为了分析多源高分辨率影像对黑臭水体遥感监测的适用性,本文基于地物光谱仪实测的水体遥感反射率数据,以GeoEye-1、WorldView-2、北京二号(DMC3)、高景一号SV1(SuperView-1)以及GF-PMS系列(GF-1/1B/1C/1D、GF-2、GF-6)传感器波段进行等效计算,结果表明:(1)采用反射率比值模型——BOI(Black and Odorous water Index)模型,GeoEye-1、WorldView-2、SuperView-1和GF-1/1B/1C/1D/2/6影像识别黑臭水体正确率均较高,分别为89.5%、89.5%、92.1%和92.1%。(2)BOI模型不适用于DMC3,这里采用了归一化水体指数NDWI≤0.55判别黑臭水体,识别正确率为89.5%。(3)BOI模型应用于仅有的2景同步卫星影像——GF-2影像,经实测数据验证,识别精度为83.3%,精度较高。针对通州区内的某重叠区,2016年—2021年10颗多源卫星影像协同观测的结果一致性较好,表明了多源遥感影像监测黑臭水体的适用性较好。综合考虑卫星影像空间分辨率和采购成本,给出了合理的协同观测建议。