多源卫星遥感影像的林火监测

目前遥感林火监测主要侧重极轨卫星火点探测精度,而基于多源遥感影像进行火点、烟雾特征等综合火场信息遥感监测识别研究较少。以云南省安宁市2020年5月9日森林火灾为研究对象,基于高分六号卫星宽幅(GF-6 WFV)数据和风云三号D极轨气象卫星中分辨率光谱仪(FY-3D MERSI)数据进行火场烟雾、火烧迹地提取及火点判识。首先根据GF-6 WFV影像,选取6种光谱特征指数,以最大似然法、支持向量机分类法及随机森林分类法,识别火场烟雾和火烧迹地,并进行精度评价;然后,基于1 km的FY-3D MERSI中红外通道数据,对潜在火点识别算法进行改进,根据FY-3C VIRR和MODIS火点探测基本原理,利用动态阈值和上下文检测法识别火点,再结合250m分辨率的远红外通道优化识别结果。最后结合两种数据提取的烟雾、火点及火烧迹地信息,探讨分析GF-6 WFV与FY-3D MERSI对于林火的监测能力。结果表明:通过5种特征指数及GF-6 WVF数据的8个波段,能有效识别出烟雾及火烧迹地,3种分类方法中随机森林分类效果最佳,总体分类精度和Kappa系数为97.20%和0.955;改进后的FY-3D MERSI数据火点识别算法,能有效提高火点识别的准确率;将中红外通道与远红外通道相结合探测火点,能使火点识别能力由千米级提高至百米级;综合GF-6 WFV及FY-3D MERSI数据可有效提取火场的烟雾、火烧迹地及火点信息。利用多源数据,可多方位进行林火监测预警,对于提高卫星遥感林火监测能力具有重要意义。