遙感影像具有大范圍、時效性強等特點,利用遙感技術對森林火災進行監(jiān)測,可在最短的時間內掌握山火的分布位置、范圍,及時評估災損情況。
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)測技術對南澗鎮(zhèn)民族中學附近林區(qū)進行林火分布識別提取,為相關部門提供數據支持。
1.數據源
衛(wèi)星遙感數據主要采用“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,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)星數據波段范圍在400—1000nm內具有32個波段,其對地面目標光譜的高度敏感性,有利于識別地面目標的細微差別。
圖1為研究區(qū)災前災后高光譜衛(wèi)星數據對比,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)星數據波段范圍在400—1000nm內具有32個波段,其對地面目標光譜的高度敏感性,有利于識別地面目標的細微差別。
圖1為研究區(qū)災前災后高光譜衛(wèi)星數據對比,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)災前災后“珠海一號”高光譜衛(wèi)星數據
2.遙感監(jiān)測方法
圖2 南澗山火過火區(qū)提取技術路線
圖2 南澗山火過火區(qū)提取技術路線
圖2為云南南澗3.29山火過火區(qū)提取的整體技術路線,主要包括數據預處理、災前災后研究區(qū)歸一化植被指數反演及植被覆蓋度反演三部分監(jiān)測內容。
植被指數反演
植被指數是兩個或多個波長范圍內的地物反射率組合運算,以增強植被某一特性或者細節(jié)。所有的植被指數要求從高精度的多光譜或者高光譜反射率數據中計算。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間內發(fā)生異常驟變,是判斷研究區(qū)是否有災害發(fā)生的重要依據之一。
圖3、4為南澗鎮(zhèn)民族中學后山林區(qū)災前災后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,符合災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,像元個數共計6741個。
表1 過火區(qū)差值NDVI像元個數
3.專題圖產品
圖8為云南南澗3.29林火過火區(qū)局部示意圖,圖中標識的紅色區(qū)域為南澗3.29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
利用“珠海一號”高光譜衛(wèi)星進行云南省南澗鎮(zhèn)3.29森林火災遙感監(jiān)測,確定南澗鎮(zhèn)3.29林火的影像位置及覆蓋范圍,監(jiān)測結果表明此次林火過火面積約為247.09公頃,可為相關部門提供數據支持。
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(點擊文字回顧),為有關部門提供了有力的技術支持。當前正值我國大部分地區(qū)進入森林草原高火險關鍵期,“珠海一號”衛(wèi)星星座將持續(xù)監(jiān)測山火頻發(fā)地區(qū),助力有關部門開展防火監(jiān)測工作。