监测单元中含有燃烧痕迹的斑块数;z为监测单元中像 元中斑块k所涉及的像元数;Pi为像元i的BSI值。
[0104] 所述根据所述火灾的发生强度和农田作物的冠层含水量确定火灾发生的可能性， 包括：
[0105] Rat = Fc · G(CWC),
[0106] 其中，Rat为作物类型a，在t时间点发生火灾的可能性;G(cwc)为燃烧含水率判别函 数，CWC为冠层含水率，当CWC低于燃烧含水率的临界值时，G(CWC) = 1，否则G(CWC) =0 ;CWC = F(WI) · H(VI)，F(WI)为冠层含水率的遥感水分反演函数，H(VI)为反演叶面积指数的函 数，WI为遥感水分指数，VI为遥感植被指数。
[0107] 图5示出了本发明一个实施例的农田火灾遥感监测预警的系统的结构示意图。如 图5所示，该系统包括：
[0108] 成熟期作物面积获取单元51，用于根据卫星遥感数据获取农田中成熟作物的面 积；
[0109] 火灾发生强度确定单元52,用于根据所述成熟期作物的面积，获取农田中一定时 间段内火灾发生的次数和每次燃烧痕迹的面积，根据所述农田中火灾发生的次数和燃烧痕 迹的面积计算农田火灾的发生强度；
[0110]火灾发生可能性确定单元53,用于根据所述农田火灾的发生强度和作物的冠层含 水量确定火灾发生的可能性；
[0111]火灾预警单元54,用于当所述火灾发生的可能性超过预定阈值时进行农田火灾预 警。
[0112] 本实施例所述的农田火灾遥感监测预警的系统可以用于执行上述方法实施例，其 原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0113] 本发明提供的农田火灾遥感监测预警的方法及系统，根据成熟期作物的面积，获 取农田中一定时间段内火灾发生的次数和每次燃烧痕迹的面积，根据所述农田中火灾发生 的次数和燃烧痕迹的面积计算农田火灾的发生强度;根据农田火灾的发生强度和作物的冠 层含水量确定火灾发生的可能性，在统计多年火灾发生强度和作物冠层水分含量遥感反演 的基础上，进行火灾预警，火灾次数和面积监测方法简单、精确度高及预警效率高。
[0114] 虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发 明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求 所限定的范围之内。
【主权项】
1. 一种农田火灾遥感监测预警的方法，其特征在于，包括： 根据卫星遥感数据获取农田中成熟作物的面积； 根据所述成熟期作物的面积，获取农田中一定时间段内火灾发生的次数和每次燃烧痕 迹的面积，根据所述农田中火灾发生的次数和燃烧痕迹的面积计算农田火灾的发生强度； 根据所述农田火灾的发生强度和作物的冠层含水量确定火灾发生的可能性； 若所述火灾发生的可能性超过预定阔值，则进行农田火灾预警。2. 根据权利要求1所述的农田火灾遥感监测预警的方法，其特征在于，所述根据卫星遥 感数据获取农田中成熟作物的面积，包括： 根据时间序列的卫星遥感数据获取农田中作物及农田周围地物的物候信息； 根据作物物候信息和农田周围地物的物候信息差异，提取农田中成熟期作物的面积。3. 根据权利要求2所述的农田火灾遥感监测预警的方法，其特征在于，所述根据时间序 列的卫星遥感数据获取农田中作物及农田周围地物的物候信息，包括： 根据卫星遥感数据分别获取农田中作物和农田周围地物的归一化植被指数NDVI; 通过Savitzky-Golay滤波模型分别获取农田中作物和农田周围地物的归一化植被指 数NDVI生长曲线； 所述根据作物物候信息和农田周围地物的物候信息差异，提取农田中成熟期作物的面 积，包括： 比较农田中作物和农田周围地物的NDVI生长曲线变化趋势和数值的差异； 确定两个时相的遥感数据NDVI值，获取农田中成熟期作物的面积。4. 根据权利要求3所述的农田火灾遥感监测预警的方法，其特征在于，所述确定两个时 相的遥感数据NDVI值，获取农田中成熟期作物的面积，包括： 根据公式一计算差值植被指数； DVI=NDVIre广NDVI匪i，公式一 DVI为差值植被指数;NDVIref为从NDVI生长曲线上确定的参考点的NDVI值;NDVIm。。功待 监测农田作物成熟期的NDVI值。5. 根据权利要求1所述的农田火灾遥感监测预警的方法，其特征在于，获取农田中燃烧 痕迹的面积，包括： 根据卫星遥感数据获取光谱特征； 根据所述光谱特征确定农田中作物燃烧痕迹指数； 根据所述作物燃烧痕迹指数获取农田中燃烧痕迹的数量和面积。6. 根据权利要求5所述的农田火灾遥感监测预警的方法，其特征在于，所述根据所述光 谱特征确定农田中作物燃烧痕迹指数，包括： 根据公式二确定作物燃烧痕迹指数；公式二 其中，BSI为作物燃烧痕迹指数，m为次方数，m> 0，RRed为光谱的红光位置;Rsw为光谱的 短波红外位置;RGreen为光谱的绿光位置;RNir为光谱的近红外波段位置。 7 .根据权利要求6所述的农田火灾遥感监测预警方法，其特征在于，所述根据所述作物 燃烧痕迹指数获取农田中燃烧痕迹的面积，包括： 根据公式Ξ确定像元燃烧痕迹的面积比例；公式Ξ 其中，fB为像元燃烧痕迹的面积比例，BSIb为火灾燃烧痕迹的像元的均值，BSIbc为火灾 燃烧痕迹的像元背景的均值。 根据各个像元中燃烧痕迹的面积比例，获取农田中燃烧痕迹的面积。8. 根据权利要求1所述的农田火灾遥感监测预警方法，其特征在于，所述根据所述农田 中火灾发生的次数和燃烧痕迹的面积计算火灾的发生强度，包括： 根据公式四确定火灾的发生强度；公式四 其中，Fc为统计时间段内农田中监测单元C中火灾发生的强度;a+b= 1，a含0，b含0，a和b 分别为统计一定时间段内监测单元c中火灾发生次数和面积的权重;η为监测单元c中火灾 发生的次数;nmax为各监测单元中火灾发生的最大次数;Sn为监测单元C中发生火灾的面积； Smax为各监测单元中火灾发生的最大面积Δ Sk为监测单元C中 燃烧痕迹斑块k的面积;r为监测单元中含有燃烧痕迹的斑块数;Z为监测单元中像元中斑块 k所设及的像元数;Pi为像元i的BSI值。9. 根据权利要求8所述的农田火灾遥感监测预警方法，其特征在于，所述根据所述火灾 的发生强度和农田作物的冠层含水量确定火灾发生的可能性，包括： 根据公式五确定火灾发生的可能性； Rat = Fc.G(CWC),公式五 其中，Rat为作物类型a,在t时间点发生火灾的可能性;G(cwc)为燃烧含水率判别函数， CWC为冠层含水率，当CWC低于燃烧含水率的临界值时，G (CWC) = 1，否则G (CWC) = 0; CWC = F (WI) · H(VI)，F(WI)为冠层含水率的遥感水分反演函数，H(VI)为反演叶面积指数的函数， WI为遥感水分指数，VI为遥感植被指数。10. -种农田火灾遥感监测预警的系统，其特征在于，包括： 成熟期作物面积获取单元，用于根据卫星遥感数据获取农田中成熟作物的面积； 火灾发生强度确定单元，用于根据所述成熟期作物的面积，获取农田中一定时间段内 火灾发生的次数和每次燃烧痕迹的面积，根据所述农田中火灾发生的次数和燃烧痕迹的面 积计算农田火灾的发生强度； 火灾发生可能性确定单元，用于根据所述农田火灾的发生强度和作物的冠层含水量确 定火灾发生的可能性； 火灾预警单元，用于当所述火灾发生的可能性超过预定阔值时进行农田火灾预警。
【专利摘要】本发明涉及一种农田火灾遥感监测预警的方法及系统。该农田火灾遥感监测预警的方法包括：根据卫星遥感数据获取农田中成熟作物的面积；根据所述成熟期作物的面积，获取农田中一定时间段内火灾发生的次数和每次燃烧痕迹的面积，根据所述农田中火灾发生的次数和燃烧痕迹的面积计算农田火灾的发生强度；根据所述农田火灾的发生强度和作物的冠层含水量确定火灾发生的可能性；若所述火灾发生的可能性超过预定阈值，则进行农田火灾预警。本发明在统计多年火灾发生强度和待监测区作物冠层水分含量遥感反演的基础上，进行火灾预警，火灾次数和面积遥感监测的方法简单、精确度高及预警效率高。
【IPC分类】G08B17/00, G08B31/00
【公开号】CN105551168
【申请号】CN201510881182
【发明人】王树东, 王玉娟, 汲玉河, 张立福, 田静国, 张潇元
【申请人】中国科学院遥感与数字地球研究所
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月3日