基于MODIS數(shù)據(jù)火災(zāi)預(yù)警研究.pdf

1、森林生態(tài)系統(tǒng)在整個(gè)自然界的動(dòng)態(tài)平衡中具有重要的作用，我國(guó)是一個(gè)森林火災(zāi)較多而森林資源匱乏的國(guó)家，鑒于我國(guó)森林資源實(shí)際狀況，加強(qiáng)森林火險(xiǎn)預(yù)警工作，對(duì)于提高我國(guó)的森林覆蓋率、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。火險(xiǎn)預(yù)警共包括兩個(gè)方面：即火發(fā)生的早期預(yù)報(bào)(人們常稱為火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào))和火發(fā)生后的早期發(fā)現(xiàn)(即小火點(diǎn)監(jiān)測(cè))。本文利用MODIS數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，以黑龍江省和南方幾省為例，就火險(xiǎn)預(yù)報(bào)和火點(diǎn)監(jiān)測(cè)進(jìn)行了深入的研究，主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：

2、 (1)基于MODIS數(shù)據(jù)的地表溫度反演溫度是火險(xiǎn)預(yù)報(bào)的直接因子，空氣溫度的高低可以通過(guò)對(duì)環(huán)境的影響間接作用于可燃物，改變可燃物的物理性質(zhì)，影響火險(xiǎn)等級(jí)。利用劈窗算法一根據(jù)兩個(gè)相鄰?fù)ǖ缹?duì)水汽吸收的差異將地表比輻射率作為輸入變量進(jìn)行大氣和地表比輻射率訂正，獲得地表溫度。 (2)基于MODIS數(shù)據(jù)的相對(duì)濕度反演空氣中水分含量是森林能否燃燒以及衡量林火蔓延速度的重要參數(shù)。空氣濕度對(duì)可燃物含水率的影響最大，幾乎所有預(yù)報(bào)系統(tǒng)都離不開(kāi)空氣濕

3、度這一輸入因子。利用MODIS數(shù)據(jù)獲取大氣水分含量、特定濕度來(lái)計(jì)算相對(duì)濕度。 (3)火險(xiǎn)潛在指數(shù)應(yīng)用研究分析FPI模型利用了可燃物模型圖和活、死地被物的負(fù)荷量及濕度來(lái)預(yù)估林火發(fā)生的可能性。利用MODIS遙感數(shù)據(jù)提取FPI(Fire point　Index)模型所需因素，包括：相對(duì)濕度、溫度、10小時(shí)時(shí)滯可燃物濕度、歸一化植被水指數(shù)、植被綠度等信息。將通過(guò)MODIS數(shù)據(jù)獲得的2004年10月黑龍江和2008年3月的南方幾省的氣象、

4、植被數(shù)據(jù)分析了FPI中的模型因子在火險(xiǎn)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用，并輸入潛在火險(xiǎn)指數(shù)FPI(Fire potention Index)模型中去得到火險(xiǎn)指數(shù)圖，由潛在火險(xiǎn)指數(shù)得到火險(xiǎn)等級(jí)劃分，取得了很好的效果。 (4)FPI-ΔNDVI火點(diǎn)監(jiān)測(cè)指數(shù)構(gòu)建根據(jù)火點(diǎn)輻射與背景輻射的差異及MODIS數(shù)據(jù)火災(zāi)監(jiān)測(cè)原理，利用：MODIS數(shù)據(jù)22通道(火點(diǎn)輻射)和31通道(背景輻射)亮溫構(gòu)建了一個(gè)火點(diǎn)指數(shù)FPI。根據(jù)只有當(dāng)植被覆蓋率達(dá)到一定程度時(shí)才會(huì)發(fā)生火災(zāi)

5、的情況，利用差值歸一化植被指數(shù)(△NDVI)對(duì)其火點(diǎn)提取精度進(jìn)行了修正，去除了地表不是植被、或植被稀少的不足以引起火災(zāi)的區(qū)域，有效減少了因裸土或城市熱島引起的誤判。 (5)FPI-△NDVI火點(diǎn)監(jiān)測(cè)指數(shù)應(yīng)用就黑龍江2004年10月1 5日特大森林火災(zāi)和2008年3月份南方幾省的火災(zāi)情況，提取了幾種地物的FPI、NDVI值，分析了FPI、NDVI值與不同地表類型的關(guān)系。其中，云是干擾火點(diǎn)FPI值的最大因素，地表植被是干擾燃燒植被的