秸秆焚烧火点卫星遥感监测方法及处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及监测技术，具体而言，涉及一种秸杆焚烧火点卫星遥感监测方法及处 理装置。
【背景技术】
[0002] 由于观念、技术和体制等方面的综合原因，在我国，每年都有大量秸杆被当作废弃 物焚烧，特别是每年夏收、秋收时节，是秸杆焚烧高发季。秸杆燃烧时，会产生大量的颗粒 物、氮氧化合物、一氧化碳、苯以及多环芳烃等有毒有害物质，不仅会对人体健康造成直接 危害，而且会给大气环境、交通安全和火灾防护造成极大的影响。
[0003] 目前，秸杆禁烧工作已成为环境监管的重要内容之一，发明人经研宄发现，现今的 秸杆禁烧工作主要由人工监管，由于秸杆焚烧火点分散，持续时间短，不易查证，难以统计， 再加上人力、物力的限制，采用人工禁烧的监管难度较大，无法确保监管效率和监管的准确 性。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种秸杆焚烧火点卫星遥感监测方法及 处理装置，以改善现有技术中采用人工禁烧的监管难度较大，无法确保监管效率和监管的 准确性的问题。
[0005] 为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
[0006] 第一方面，本发明实施例提供了一种秸杆焚烧火点卫星遥感监测方法，应用于遥 感监测系统，所述系统包括遥感监测装置和处理装置，所述方法包括：
[0007] 所述处理装置获得所述遥感监测装置获得的待监测区域的卫星遥感数据；
[0008] 针对所述卫星遥感数据中的每个像元，判断所述像元的亮温值是否位于预设火点 亮温范围内，是则标记为焚烧火点；
[0009] 将所有标记为焚烧火点的像元标记在所述待监测区域中，统计得出所述待监测区 域中焚烧火点的位置信息和属性报表。
[0010] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所 述卫星遥感数据包括：3. 7 μπι红外通道T3数据和11 μπι红外通道T 4数据；
[0011] 所述针对所述卫星遥感数据中的每个像元，判断所述像元的亮温值是否位于预设 火点亮温范围内，是则标记为焚烧火点，包括：
[0012] 针对所述卫星遥感数据中的每个像元，判断像元的亮温值是否满足：T3i>311K， T3i - T4i>8K ;其中，T3i指像元i在3. 7 μ m红外通道T 3的亮温值；T 4i指像元i在11 μ m红外 通道!\的亮温值，是则标记为焚烧火点。
[0013] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，在 所述将所有标记为焚烧火点的像元标记在所述待监测区域中，统计得出所述待监测区域中 焚烧火点的位置信息和属性报表之前，还包括：
[0014] 判断标记为焚烧火点的像元是否满足：P 2i彡20%，其中，P 2i指像元i在0. 8 μπι 红外通道T2的反照率；
[0015] 将满足P 2i多20%的标记为焚烧火点的所述像元的焚烧火点标记去除。
[0016] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，在 所述将所有标记为焚烧火点的像元标记在所述待监测区域中，统计得出所述待监测区域中 焚烧火点的位置信息和属性报表之前，还包括：
[0017] 以标记为焚烧火点的像元为中心，获得一个尺度窗口；
[0018] 判断所述尺度窗口中每个像元的亮温值与标记为焚烧火点的像元的亮温值之差 是否位于预设背景火点范围内，是则将该像元标记为背景火点像元；
[0019] 判断所述尺度窗口中的背景火点像元比例是否超过预设阈值比例，如果否，则将 位于所述尺度窗口中心的标记为焚烧火点的所述像元的焚烧火点标记去除。
【主权项】
1. 一种秸杆焚烧火点卫星遥感监测方法，其特征在于，应用于遥感监测系统，所述系统 包括遥感监测装置和处理装置，所述方法包括： 所述处理装置获得所述遥感监测装置获得的待监测区域的卫星遥感数据； 针对所述卫星遥感数据中的每个像元，判断所述像元的亮温值是否位于预设火点亮温 范围内，是则标记为焚烧火点； 将所有标记为焚烧火点的像元标记在所述待监测区域中，统计得出所述待监测区域中 焚烧火点的位置信息和属性报表。
2. 根据权利要求1所述的秸杆焚烧火点卫星遥感监测方法，其特征在于，所述卫星遥 感数据包括：3. 7ym红外通道T3数据和11ym红外通道T4数据； 所述针对所述卫星遥感数据中的每个像元，判断所述像元的亮温值是否位于预设火点 亮温范围内，是则标记为焚烧火点，包括： 针对所述卫星遥感数据中的每个像元，判断像元的亮温值是否满足：T3i>311K，T3i-T4i>8K;其中，T3i指像元i在3. 7ym红外通道T3的亮温值；T4i指像元i在11ym红外通道 1\的亮温值，是则标记为焚烧火点。
3. 根据权利要求1所述的秸杆焚烧火点卫星遥感监测方法，其特征在于，在所述将所 有标记为焚烧火点的像元标记在所述待监测区域中，统计得出所述待监测区域中焚烧火点 的位置信息和属性报表之前，还包括： 判断标记为焚烧火点的像元是否满足：P 20%，其中，p2i指像元i在0. 8ym红外 通道T2的反照率； 将满足P2i多20%的标记为焚烧火点的所述像元的焚烧火点标记去除。
4. 根据权利要求1所述的秸杆焚烧火点卫星遥感监测方法，其特征在于，在所述将所 有标记为焚烧火点的像元标记在所述待监测区域中，统计得出所述待监测区域中焚烧火点 的位置信息和属性报表之前，还包括： 以标记为焚烧火点的像元为中心，获得一个尺度窗口； 判断所述尺度窗口中每个像元的亮温值与标记为焚烧火点的像元的亮温值之差是否 位于预设背景火点范围内，是则将该像元标记为背景火点像元； 判断所述尺度窗口中的背景火点像元比例是否超过预设阈值比例，如果否，则将位于 所述尺度窗口中心的标记为焚烧火点的所述像元的焚烧火点标记去除。
5. 根据权利要求4所述的秸杆焚烧火点卫星遥感监测方法，其特征在于，当所述尺度 窗口中的背景火点像元比例超过预设阈值比例时，还包括： 判断所述尺度窗口中每个像兀是否满足：-d+ 2<7&) > 3A"，
如果否，则将不彳两足Apf_(4 + ) > 3K，r34Pi? >r346 + 2crrMi的标记为焚烧火点 的所述像元的焚烧火点标记去除； 其中，T3PF指位于所述尺度窗口中心的标记为焚烧火点的所述像元在3. 7ym红外通道T3的亮温值，T34P[^g位于所述尺度窗口中心的标记为焚烧火点的所述像元在3. 7ym红外通 道T3的亮温值与在11ym红外通道T4的亮温值之差，T3b指所述尺度窗口中的背景火点像 元在3. 7ym红外通道!^的亮温值的均值，0V36指所述尺度窗口中的背景火点像元在3. 7ym 红外通道!^的亮温值的标准偏差，％^指所述尺度窗口中的背景火点像元在3. 7ym红外通 道T3的亮温值与在11ym红外通道T4的亮温值之差的标准偏差，T34b指所述尺度窗口中的 背景火点像元在3. 7ym红外通道T3的亮温值与在11ym红外通道T4的亮温值之差的平均 值。
6. 根据权利要求2~5任意一项所述的秸杆焚烧火点卫星遥感监测方法，其特征在于， 所述遥感监测装置还包括卫星探测器，在所述将所有标记为焚烧火点的像元标记在所述待 监测区域中，统计得出所述待监测区域中焚烧火点的位置信息和属性报表之前，所述方法 还包括： 获得相同时刻所述卫星探测器获得的标记为焚烧火点的所述像元的卫星探测数据，所 述卫星探测数据包括卫星红外通道亮温值Tg4i和近红外通道亮温值Tg3i; 判断标记为焚烧火点的所述像元是否满足：T3i-Tg3i〈5K，（T3i-Tg4i) - (Tg3i-Tg4i)〈5K，如果 否，则将不满足：T3i-Tg3i彡5K，（T3i-Tg4i)-(Tg3i-Tg4i)彡5K的标记为焚烧火点的所述像元的 焚烧火点标记去除。
7. -种秸杆焚烧火点卫星遥感处理装置，其特征在于，包括： 获得单元，用于获得所述遥感监测装置获得的待监测区域的卫星遥感数据； 判断单元，用于针对所述获得单元获得的所述卫星遥感数据中的每个像元，判断所述 像元的亮温值是否位于预设火点亮温范围内，是则标记为焚烧火点； 处理单元，用于将所有标记为焚烧火点的像元标记在所述待监测区域中，统计得出所 述待监测区域中焚烧火点的位置信息和属性报表。
8. 根据权利要求7所述的秸杆焚烧火点卫星遥感处理装置，其特征在于，所述卫星遥 感数据包括：3. 7ym红外通道T3数据和11ym红外通道T4数据； 所述判断单元具体用于，针对所述卫星遥感数据中的每个像元，判断像元的亮温值是 否满足：T3i>311K，T3i -T4i>8K;其中，T3i指像元i在3. 7ym红外通道!％的亮温值；T4i指像 元i在11ym红外通道^的亮温值，是则标记为焚烧火点。
9. 根据权利要求7所述的秸杆焚烧火点卫星遥感处理装置，其特征在于，所述判断单 元还用于，判断标记为焚烧火点的像元是否满足：P2i彡20%，其中，p2i指像元i在0.8ym 红外通道!^的反照率； 将满足P2i多20%的标记为焚烧火点的所述像元的焚烧火点标记去除。
10. 根据权利要求7所述的秸杆焚烧火点卫星遥感处理装置，其特征在于，所述判断单 元还用于，以标记为焚烧火点的像元为中心，获得一个尺度窗口；判断所述尺度窗口中每个 像元的亮温值与标记为焚烧火点的像元的亮温值之差是否位于预设背景火点范围内，是则 将该像元标记为背景火点像元；判断所述尺度窗口中的背景火点像元比例是否超过预设阈 值比例，如果否，则将位于所述尺度窗口中心的标记为焚烧火点的所述像元的焚烧火点标 记去除。
【专利摘要】本发明实施例提供了一种秸秆焚烧火点卫星遥感监测方法及处理装置，改善了现有技术中采用人工禁烧的监管难度较大，无法确保监管效率和监管准确性的问题。该方法包括：所述处理装置获得所述遥感监测装置获得的待监测区域的卫星遥感数据；针对所述卫星遥感数据中的每个像元，判断所述像元的亮温值是否位于预设火点亮温范围内，是则标记为焚烧火点；将所有标记为焚烧火点的像元标记在所述待监测区域中，统计得出所述待监测区域中焚烧火点的位置信息和属性报表。使用该方法，可以显著提高火点监测效率和监测的准确性，实施方便，易于推广应用。
【IPC分类】G06K9-00
【公开号】CN104700095
【申请号】CN201510145223
【发明人】李令军, 张大伟, 张运刚, 姜磊, 李倩, 张立坤
【申请人】北京市环境保护监测中心
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月30日