MODIS数据在火灾监测中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第1期武汉大学学报·信息科学版VoL29No．12004年1月GeomaticsandInformationScienceofWuhanUniversityJan．2004文章编号：1671—8860(2004)Ol一0055—03文献标识码：AMODIS数据在火灾监测中的应用刘良明鄢俊洁(1武汉大学遥感信息工程学院，武汉市珞喻路129号，430079)摘要：简介了MODIS在火灾方面的应用潜力。并对2002年8月份在中国东北大兴安岭突发的火

2、灾作了动态监测，其目的是对1B级数据进行验证，以及对MODIS火灾检测参数进行测试和检验。结果表明，MODIS在火灾监测方面有很好的应用前景。关键词：地球观测系统；MODIS；火灾监测中图法分类号：TP751．1森林火灾对全球环境和气候有着重大影响，一些特点，加上MODIS传感器的仪器特征参数是气候变化的重要指标。如何及时、准确、有效地从设计上也考虑了火灾监测，因此从火灾监测角监测可能和已经发生的森林火灾，减少灾害损失，度来看其监测能力远远超过了现有的其他遥感仪保护森林资源和野生动物，掌握气候变化

3、规律，维器。由于MODIS发射不久，许多应用尚处于进护生态平衡，具有非常重要的意义一。一步开发之中。就目前来看，在火灾应用方面，相常规和机载监测森林火灾的方法往往受观测对于AVHRR它具有以下优点：①MODIS传感能力和范围的限制，无法满足高质量、高密度和高器灵敏度和量化精度远比AVHRR高，因此在发频率的要求，只有卫星观测才可以获得大范围的现和测定火灾方面具有优势；②MODIS具有多个火灾活动情况。并且一般森林火灾持续时间短，可用于火灾检测的通道，它不仅避免了原来发生范围大，利用卫星可以及时发现

4、火灾的范围AVHRR的饱和问题，而且还可以对火灾的性质及蔓延情况，同时还可以准确计算火灾面积，这使进行定性、定量分析；③MODIS一开始就具备了得卫星遥感成为监测火情的惟一行之有效的手精确的定位功能，NASA还专门设计了不仅依靠段。就目前卫星遥感监测火灾而言，尽管SAR卫星轨道和姿态计算，同时还考虑地面控制点和技术在全天候森林火灾监测方面具有一定的潜力，高程点的定位方式，使地面几何定位精度达到星但是最成功的仍然是被动的光学传感器，如下点0．1像元，边缘0．3像元，并且不需要用户进GOES、LAND

5、SAT、DMSP、NOAA等卫星资料。行复杂的操作，这就大大提高了火灾定位的精度MODIS是EOS系列卫星的主要探测仪器，和用户的方便程度；④MODIS还提供了250m分也是当前世界上新一代图谱合一的光学遥感仪辨率的地表背景，大大有利于智能化火灾预测和器，有36个光谱通道，分布在0．4～14Fm的电磁受灾地区的灾后高速判定。目前，MODIS火灾检波谱范围内，其地面分辨率分别为250m、500m测已经广泛应用于实践，2001年，Lim等成功地利和1000m，每日或每两日即可获取一次全球观测用MODI

6、S数据对东南亚火灾进行了监测j。数据]。由于多通道数据可以同时提供反映陆地、云边界、云特征、海洋水色、浮游植物、生物地1理论基础理、化学、大气中水气、地表温度、云顶温度、大气温度、臭氧和云顶高度等特征信息_2]，MODIS目由普朗克公式绘制的不同温度下的黑体辐射前已广泛应用于自然灾害、全球环境和气候变化波谱曲线可知，辐射通量密度是随温度的增加而研究(见封2图1、图2)。由于M()DIS所具有的迅速增加的，而当温度增加时，峰值波长将向短波收稿日期：2003—08—25。项目来源：国家教育部“211”

7、工程重点资助项目(213271009)；国家自然科学基金资助项目(40023004)。维普资讯http://www.cqvip.com56武汉大学学报·信息科学版方向移动J。由此可知，在41zm通道和11肚m通度值转换为亮温值。道处，火点像元能比背景像元表现出更高的亮温。3)对21、31通道得到的亮温图进行阈值处由于峰值波长会随温度的升高向短波方向移动，理，检验各个阈值，并提取火点。所以在火点处41zm通道比1llzm通道的亮温高，MODIS一般火点检测的阈值范围是：21通道且火点处这两个通道的亮

8、温差比背景处明显偏温度丁2>360K(夜间330K)，31通道温度丁3>高。因此，可以用这几个条件来检测火点。320K(夜间315K)，同时21通道与31通道温度差MODIS的火灾检测算法主要是基于中、长红△T2。>20K(夜间10K)l2。由于大面积的低温外通道光谱特性l5]。当MODIS的4lzm通道的闷烧处在红外区域的温度值可能没有明显的变化，饱和温度为500K时，等效噪声温度为0．3K。这因此当T2>360K(夜间330K)时，就不需要检测个通道不受水蒸气吸收的影响，其他气