遙感影像具有大范圍、時(shí)效性強(qiáng)等特點(diǎn),利用遙感技術(shù)對森林火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測,可在最短的時(shí)間內(nèi)掌握山火的分布位置、范圍,及時(shí)評估災(zāi)損情況。
針對云南南澗3.29山火,采用山火發(fā)生前3月25日、山火發(fā)生后3月30日兩個時(shí)相的“珠海一號”O(jiān)HS高光譜遙感影像,基于遙感監(jiān)測技術(shù)對南澗鎮(zhèn)民族中學(xué)附近林區(qū)進(jìn)行林火分布識別提取,為相關(guān)部門提供數(shù)據(jù)支持。
1.數(shù)據(jù)源
衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)主要采用“珠海一號”高光譜遙感影像,“珠海一號”衛(wèi)星星座中目前在軌運(yùn)行的衛(wèi)星中有8顆高光譜衛(wèi)星,一個軌道面上平均分布4顆,其中每顆高光譜衛(wèi)星配置1臺分辨率優(yōu)于10 m、幅寬優(yōu)于150 km的高光譜相機(jī),光譜分辨率優(yōu)于2.5nm,成像范圍在150km×2500km。
“珠海一號”高光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)波段范圍在400—1000nm內(nèi)具有32個波段,其對地面目標(biāo)光譜的高度敏感性,有利于識別地面目標(biāo)的細(xì)微差別。
圖1為研究區(qū)災(zāi)前災(zāi)后高光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)對比,3月30日影像中林火煙區(qū)下方及周圍存在明顯的焦黑色過火區(qū)域。
(a)3月25日
“珠海一號”高光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)波段范圍在400—1000nm內(nèi)具有32個波段,其對地面目標(biāo)光譜的高度敏感性,有利于識別地面目標(biāo)的細(xì)微差別。
圖1為研究區(qū)災(zāi)前災(zāi)后高光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)對比,3月30日影像中林火煙區(qū)下方及周圍存在明顯的焦黑色過火區(qū)域。
(a)3月25日
(b)3月30日
圖1 研究區(qū)災(zāi)前災(zāi)后“珠海一號”高光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)
2.遙感監(jiān)測方法
圖2 南澗山火過火區(qū)提取技術(shù)路線
圖2 南澗山火過火區(qū)提取技術(shù)路線
圖2為云南南澗3.29山火過火區(qū)提取的整體技術(shù)路線,主要包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、災(zāi)前災(zāi)后研究區(qū)歸一化植被指數(shù)反演及植被覆蓋度反演三部分監(jiān)測內(nèi)容。
植被指數(shù)反演
植被指數(shù)是兩個或多個波長范圍內(nèi)的地物反射率組合運(yùn)算,以增強(qiáng)植被某一特性或者細(xì)節(jié)。所有的植被指數(shù)要求從高精度的多光譜或者高光譜反射率數(shù)據(jù)中計(jì)算。植被覆蓋度是地表植被覆蓋情況的直接反映,地表植被覆蓋度在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生異常驟變,是判斷研究區(qū)是否有災(zāi)害發(fā)生的重要依據(jù)之一。
圖3、4為南澗鎮(zhèn)民族中學(xué)后山林區(qū)災(zāi)前災(zāi)后NDVI變化情況。
圖3 南澗3月25日NDVI
圖4 南澗3月30日NDVI
圖5 南澗過火區(qū)3月30日NDVI
圖6 南澗過火區(qū)差值NDVI
圖4 南澗3月30日NDVI
圖5 南澗過火區(qū)3月30日NDVI
圖6 南澗過火區(qū)差值NDVI
表1為過火區(qū)差值NDVI像元個數(shù),符合災(zāi)害后地表植被覆蓋特征的過火區(qū)NDVI范圍主要分布在0. 273075-0.772226之間,像元個數(shù)共計(jì)6741個。
表1 過火區(qū)差值NDVI像元個數(shù)
3.專題圖產(chǎn)品
圖8為云南南澗3.29林火過火區(qū)局部示意圖,圖中標(biāo)識的紅色區(qū)域?yàn)槟蠞?.29林火過火區(qū)位置及范圍。
圖7 云南南澗3.29林火監(jiān)測
圖8 云南南澗3.29林火過火區(qū)局部示意圖
4.監(jiān)測小結(jié)
利用“珠海一號”高光譜衛(wèi)星進(jìn)行云南省南澗鎮(zhèn)3.29森林火災(zāi)遙感監(jiān)測,確定南澗鎮(zhèn)3.29林火的影像位置及覆蓋范圍,監(jiān)測結(jié)果表明此次林火過火面積約為247.09公頃,可為相關(guān)部門提供數(shù)據(jù)支持。
在此之前,歐比特利用“珠海一號”高光譜衛(wèi)星監(jiān)測過3.5攀枝花山火及去年12月份的佛山火災(zāi)(點(diǎn)擊文字回顧),為有關(guān)部門提供了有力的技術(shù)支持。當(dāng)前正值我國大部分地區(qū)進(jìn)入森林草原高火險(xiǎn)關(guān)鍵期,“珠海一號”衛(wèi)星星座將持續(xù)監(jiān)測山火頻發(fā)地區(qū),助力有關(guān)部門開展防火監(jiān)測工作。