第33卷，第7期 2013年7月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.33,No.7;Pp1908-1911
July,2013
天营一号高光谱数据探测火情状态敏感谱段分析
覃先林"，朱曦"，杨飞1.2，赵凯瑞1,3，庞勇1，李增元"，李绪志，张九星4
1.中国林业科学研究院资源信息研究所，国家林业局林业通感与信息技术实验室，北京100091 2.中国传媒大学，北京100024
3.西南林业大学，云南昆明650224
4.中国科学院空间应用工程与技术中心，北京100094
摘要为获得利用卫星数据探测明火、焖烧、烟和火烧迹地等四种火情状态信息的敏感波谱范国，利用天宫一号高光谱数据，采用统计和光谱分析相结合的方法，对探测这四种火情状态信息的适宜卫星谱段进行了分析。结果表明：天宫一号高光谱数据对这四种火情状态探测谱段存在明显区别，在高光谱短波红外各通道，明火的反射率比其他三种的反射率都高，而烟的反射率则最低；在高光谱可见近红外和全色传感器对应通道，烟的反射率比其他三种的反射率都高。在谱段选择上，探测明火的较适宜谱段区间为1000.0～ 1956.0和2020.0~2400.0nm；用于判识焖烧的适宜谱段范为930.0~1000.0和1084.0~2400.0m；检测烟的适宜谱段区间为400.0~920.0nm；检测火烧迹地时适宜选用中心波长900.0～930.0和1300.0~ 2400.0nm等波段进行组合，构建检测模型。
关键词天宫--号；高光谱数据；火情状态；探测
中图分类号：TP79
引言
文献标识码：A
DOI; 10, 3964/j, issn. 10000593(2013)07-1908-04
火区及植被恢复监测模型；Beleh[)]，Aaron["]和 Kaskaoutisl1]等形成了生物质燃烧气体的卫星监测方法。这些算法模型大多是基于中低空间分辨率、高时间分辨率的卫
自20世纪80年代初开始，随着航天遥感技术和遥感应用技术的发展，卫星遥感技术在森林防火监测中的应用研究日益受到世界各国的重视；但用于火检测的卫星传感器的通道特性主要是针对气象、植被、海洋等监测需求设计，只是人们发现某些卫星影像对森林燃烧信息也较敏感，才将其应用到森林火灾监测业务中。LouisGiglio等口采用上下文相联系的检测算法实现了利用moderateresolutionimaging spectroradiometer(MODIS)全球火检测产品的生产，Wooster 等[2) 在 sentinel-3 sea and land surface temperature radiometer(SLSTR)卫星发射前，通过模拟数据构建了可变阀值法的明火检测算法；RohanFisher3)曾利用卫星数据与社会经济数据结合，对热带林火进行监测；罩先林等[4,5]曾选用卫星传感器中分别反映热异常信息和植被信息的通道，与地面背景信息结合，采用自适应的检测算法构建林火识别模型，并应用于我国及周边区域的火情日常监测中；Josels)、Veraver beke[7.8和StroppianalS]等根据卫星影像光谱变化构建了过
星数据构建，所采用的检测原理基本都是根据目标对象在卫星波段内引起的异常与周围地物的明显反差来构建算法模型；而对于检测明火、焖烧、烟和火烧透地等不同火情状态信息的适宜卫星谱段等研究报道目前甚少。
我国发射的天宫--号上搭载的高光谱全色、可见近红外和短波红外等传感器，可同时为用户提供同一位置100多个通道的观测数据，为探究检测明火、焖烧、烟和火烧迹地等不同火情状态信息的适宜卫星谱段和算法等研究提供了较好机会。因此，通过对天宫一号高光谱数据进行分析，结合地面试验，研究探测火情状态信息的卫星适宜谱段和技术，对于未来设计更适合森林防火预警监测业务需求的传感器、切实保护我国生态环境和森林资源等具有十分重要的作用。
试验区与数据源
根据天宫一号运行状态，分别选取北京市良乡卢沟桥附
收稿日期：2012-11-11，修订日期：2013-03-26
基金项目：载人航天.工程天宫一号民用试应用林业应用项目和国防科工委重大专项项目(E0305/1112/05)资助
作者简介：覃先林，1969年生，中国林业科学研究院资源信息研究所副研究员万方数据
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