火情遥感监测
传统火情监测依靠地面人工和飞机进行，手段单一、巡护面积有限、视野狭窄。地面人工巡逻会受到地形、地貌等因素的限制，无法覆盖大范围区域，监测范围也有限。飞机巡视虽然能够覆盖较大范围，但需要大量资源和时间，成本高昂。同时传统监测较长时间，监测周期长，受时间和空间限制，无法实现对火情的及时响应，容易造成火灾扩大。遥感卫星能够覆盖较大范围，实现对火情的全面监测，无受地形地貌的限制。可以实时获取数据，监测频率高，能够及时发现火点和火情的变化。结合无人机、摄像头、雷达等技术，对森林火灾的起火点、火势、火线等信息进行实时获取和分析，对火灾的蔓延趋势、危险区域等进行预测和预警。小编整理了近年来学报发表的火情遥感监测的文章供您赏析！
主题关键词： 遥感森林火灾Landsat高分遥感技术静止气象卫星隐患预判随机森林过火区迁移学习
- 论文汇编
- 摘要：使用卫星红外数据识别火山热点可以实现安全且低成本的监测全球火山活动。本文综述了卫星红外数据在火山热点识别中的算法研究进展，特别强调了算法的分类和发展历史。这些算法主要基于火山活动时热点所在像元中红外通道亮温升高的原理，根据考虑火山及其周围地物的空间和时间特性来识别火山热异常，算法大致分为4种主要类型：空间特征算法、时间特征算法、综合特征算法和人工智能算法。从算法分类、特性、适用范围、局限性方面，厘清了当前国内外利用遥感的方式进行火山热点识别的现状，为理解和改进火山热点检测技术提供了全面的分类和评估，对火山热遥感前沿理论和技术发展具有重要意义。关键词：火山熔岩流;热红外遥感;红外卫星数据;火山监测;热异常;热点自动检测;算法分类;防灾减灾1190|2597|0<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2025-04-21
- 摘要：基于遥感数据的林火蔓延模拟是根据遥感技术获取可燃物、地形和火点等数据，结合林火蔓延模拟模型预测森林火灾蔓延态势的方法，对森林防火救灾工作具有重要参考意义。本文使用Cell2Fire和FARSITE两种林火蔓延模拟器，对四川省凉山和内蒙古自治区那吉林场的两场森林火灾进行模拟，对比了两种模拟器模拟精度。同时，针对连续模拟精度不高的问题，提出一种基于BAI光谱指数与区域生长的过火区重初始化方法，能够自动提取过火区，结合卫星火点数据重初始化林火蔓延模拟器，进而提高连续多天的模拟精度。实验结果表明：（1）FARSITE和Cell2Fire模拟结果较为相似，大多数情况下FARSITE模拟精度略高于Cell2Fire；（2）与连续模拟和VIIRS重初始化模拟方法相比，所提出的过火区重初始化方法能改善长时间模拟误差累积问题和因缺少前期火点导致的模拟不充分问题，使用过火区重初始化方法的Cell2Fire和FARSITE模拟结果精度最高，说明对于提高模拟结果准确性来说，选择合适的模拟方法可能比选择模拟器更重要。关键词：FARSITE;Cell2Fire;VIIRS;森林火灾;火灾模拟;“5·7”凉山森林火灾;“5·17”那吉林场森林火灾1046|2176|1<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2026-01-05
- 摘要：近年来，四川省冬春季森林草原火灾频发，对当地生态、百姓和消防人员的生命财产安全造成巨大威胁。本研究旨在基于多源遥感观测数据探究2001年—2021年四川省森林草原火灾的时空特征，服务于该区域未来火灾预警防控等需求。该研究基于MCD64A1、Fire_CCI51和MCD14ML等多源遥感数据提取研究区域有效火点数据，运用地理信息系统探究森林草原火灾时序趋势及空间分布，并采用数理统计、自适应模糊神经网络两种方式探究气象、可燃物和地形等影响因子与火灾的相关性。结果显示，该区域2001年—2014年火灾频率及过火面积呈上升趋势，1—5月为火灾高发期；火灾空间分布具有异质性，主要集中于四川省西南部，而近期东北部的草原火灾明显增加；森林火灾发生与可燃物含水率的相关性较高，草原火灾发生与相对湿度的相关性较高，同时推测人为因素对草原火灾的诱发存在较大影响。该项研究基于多源遥感观测数据对2001年—2021年四川省森林草原火灾时空特征进行了定性与定量的分析，为该区域森林草原火灾防控预警等需求提供有效先验信息。关键词：遥感;四川省;MCD64A1;Fire_CCI51;MCD14ML;森林草原火灾;空间分布;时间趋势;时空特征1892|5988|1<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2024-12-30
- 摘要：掌握森林火情时空特征及其演变态势对于灾害防控具有重要意义。随着大量新一代亚米级星载平台和传感器投入使用、轻小型无人机系统的飞速发展、智能化遥感反演方法的不断优化，当前多源遥感技术已具备低成本、近实时、多尺度、宽覆盖、高精度的火情监测能力，协同多源遥感数据对森林火灾进行监测、分析和持续跟踪，能够为森林火灾提供有效预测和评估，进一步为防灾减灾决策提供科学依据。针对多源遥感技术的快速发展，本文综述了其在森林火情灾前、灾中、灾后的多元化应用，系统分析了当前火险评估、可燃物参数反演、火点检测、火灾行为分析、火烧迹地识别、火烧烈度评价及植被恢复监测等方向的发展现状，评述了火情遥感在数据、方法上的发展过程并对后续的研究趋势进行了探讨。总的来讲，多源遥感技术为开展局部、区域和全球范围的火灾研究提供了一种低成本、多时相、高效率的手段，未来研究预计将继续以多源遥感技术协同为基础，通过改进并整合新的遥感分析方法进一步理解火灾模式，提升火情监测能力。关键词：多源遥感;森林火情;数据融合;火险评估;火点检测;火灾排放;火灾坏境;火灾损失2550|8477|1<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2026-02-02
- 摘要：利用遥感技术获取过火区信息对生态环境监测具有重要意义，其中高分辨率数据更适合提取小范围过火区。目前已有多种利用国外火点产品结合遥感影像提取过火区的研究。为了增强国产遥感数据火情监测能力，提高小范围过火区的提取效率和精度，基于过火前后2幅GF-1 WFV影像和多时相FY-3D MERSI火点产品开展过火区提取研究。2处研究区分别位于四川省凉山彝族自治州木里藏族自治县和西昌市。首先根据火点与过火区形成的关系，结合火点的时间、空间和光谱特征，筛选并扩充火点像元，确定过火区粗略范围；然后确定每种地表类型的分割阈值，分类过火像元和非过火像元；最后剔除周边小斑块，得到过火区提取结果。以人机交互方式获得的过火区参考真值作验证，并与神经网络分类法提取过火区的结果作对比。结果表明本文方法的过火区提取结果精度要明显高于神经网络分类法，Kappa系数达到0.82。该方法可以充分结合GF-1 WFV影像和FY-3D MERSI火点产品数据的优势，降低样本像元选择时间成本和不确定性，快速准确地提取小范围过火区。未来可考虑通过选择更高精度的火点产品，结合实地考察验证对该方法改进完善。关键词：遥感;过火区;火点监测产品;FY-3D MERSI;GF-1 WFV;NDVI;阈值分割1584|1975|2<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2024-03-22
- 摘要：近年来森林火灾发生频繁，给人们正常工作生活以及自然生态系统带来了很大的影响。火险的评估对森林火灾的预防、消防资源的配置有着重要的意义。本文通过收集国内的历史森林火灾事件，综合不同地区的气象因子、植被指数、地形因子等，利用随机森林方法，建立了一个综合的火险评估模型。研究中，火灾事件结合FIRMS数据选取，火灾影响因素则由不同数据产品计算得到，气象因子、地形因子、植被指数分别利用ERA5-land数据、SRTM DEM产品和MODIS反射率产品MCD43A4计算得到。从测试案例结果来看，所建立的火险评估模型准确性比较高，ROC曲线下面积达到了0.84，在火险时序预测以及火险空间分布评估方面都取得较好的效果。虽然火灾发生的区域不同，影响火灾发生的因素也不同，但是火险值均在火灾发生前一周较高，其他时间火险值较低；火险空间分布比较合理，火灾发生区域的火险值从火灾发生前两个月至火灾发生当天逐渐升高。本文建立的火险评估模型涉及指标较全面，可以比较准确评估火险情况，同时可以应用在中国不同地区，部分解决地域限制性问题。关键词：森林火灾;火险;遥感;随机森林;危险监测1718|4540|0<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2025-04-21
- 摘要：刀耕火种农业是热带广泛存在且备受争议的传统土地利用类型，在多山且森林覆盖率高的老挝尤甚。人口增长、林业政策与气候变化等正在加剧刀耕火种农业自身演变及其向商品化种植园（如橡胶林）转变。因农林时空转变动态性、相较于现代农业的边缘性及其斑块破碎且分布随机等，热带刀耕火种农业遥感监测历来受到挑战，有关其从业人口、确切分布及其时空动态等问题仍悬而未决，且资料匮乏。为探究机器学习算法在刀耕火种监测中的应用潜力，利用2016年旱季（4月）两景Landsat OLI 影像，基于支持向量机算法，并通过消除建设用地噪声以提高新开辟刀耕火种提取精度（总体精度95%，Kappa系数0.81），据此揭示了老挝丰沙里省新开辟刀耕火种县域差异、与居民点‒道路距离以及地形特征。结果表明：（1）当年新开辟刀耕火种约为987.93 km2（全省占比6.10%），刀耕火种仍是该省重要土地利用类型，斑块南多北少、西多东少且呈破碎化分布。（2）各县新开辟刀耕火种面积介于100—210 km2，桑潘县最大（占该省面积的1/5），本讷县最小（1/10）。（3）近九成新开辟刀耕火种集中分布在距居民点5 km范围内，且距不同等级道路（次要公路>山路>主要公路）表现出距离衰减规律，次要公路两侧5 km内尤甚。（4）新开辟刀耕火种常见于低山（500—1000 m）斜坡（15°—25°）地带并以东南坡为主，县域变化差异小。本研究可为探索机器学习算法在热带刀耕火种演变遥感监测提供借鉴。关键词：刀耕火种;支持向量机;Landsat;可达性分析;地形特征;老挝3038|2536|5<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2022-12-09
- 摘要：林火发生后，开展森林生态系统烈度信息的初始评估，能够为灾后生态修复管理措施的快速实施提供定量依据。为了改善传统林火烈度评估模型的时效性，本研究利用历史过火区域的实地调查数据，构建基于迁移学习的烈度评估模型，并将其应用于2020年3月30日发生的西昌泸山森林大火烈度初始评估研究中。研究结果表明：迁移学习算法能够将源区域和目标区域的遥感影像光谱转换为多个新的特征变量，在这些新特征变量构成的投影空间中，源区域和目标区域样本具有相似的特征分布。在此基础上，基于源区域历史实地调查数据构建的烈度评估模型，能够迁移应用于目标区域的烈度评估。在本研究林火烈度的初始评估中，基于迁移学习的烈度评估模型精度较高，总体精度为71.20%，Kappa系数为0.64。与该模型对比，未进行迁移学习的支持向量回归模型精度较低，其总体精度为58.00%，Kappa系数为0.48。同时，基于dNDVI、dLST和dNBR指数的经验回归模型精度最低，其总体精度分别为：20.80%、34.8%和24.80%，Kappa系数分别为：0.01、0.19和0.06。本研究可为林火灾后管理措施的快速响应，提供一种新的思路和参考。关键词：林火烈度;迁移学习;初始评估;Landsat;森林火灾;泸山1594|2415|5<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2022-11-18
- 摘要：确定森林火烧迹地的准确时间点以及空间范围对于森林的受损评价、管理、碳核算以及森林恢复的管理有重要意义。由于森林火烧迹地在空间分布上具有一定的连续性，现有的森林火烧迹地提取方法大都采用先分类再后处理的两步处理策略来抑制虚警像素的影响。本文提出将时空检测方法Stacked ConvLSTM用于时间序列森林火烧迹地的检测，在保持结果具有较好空间连续性的基础上避免了具有主观性的后处理操作，实现端到端提取森林火烧迹地信息，提升了森林火烧迹地的提取精度。采用MODIS时间序列数据，基于2001年—2008年以及2001年—2016年的黑龙江沾河林业局伊南河林场和内蒙古自治区毕拉河林业局北大河林场两个区域的历史时间序列，分别对这两个区域2009年以及2017年发生的特大火灾区域进行火烧迹地检测，利用Stacked ConvLSTM、Stacked LSTM以及bfast算法在两个区域的MODIS时间序列中提取森林火烧迹地，并将火烧迹地检测结果与ESA发布的Fire_CCI 5.1火烧迹地产品进行对比分析。结果表明：首先，从目视效果来看，在研究区域Ⅰ，Stacked ConvLSTM检测的结果比Stacked LSTM和bfast算法错误检测点少，并且在空间分布也保持较高连续性；在研究区域Ⅱ，Stacked ConvLSTM检测到了较完整的火烧迹地区域。其次，在定量的精度评价指标上，在研究区域Ⅰ，Stacked ConvLSTM的精确度比Stacked LSTM和bfast算法分别高出0.120和0.405，并且召回率、准确度和F1-score也更高，Fire_CCI 5.1召回率虽更高，由于错检区域较大，其他精度指标远低于Stacked ConvLSTM；在研究区域Ⅱ，Stacked ConvLSTM精确度达0.924，召回率、准确度和F1-score相比Stacked LSTM和bfast算法以及Fire_CCI 5.1更高。关键词：Stacked ConvLSTM;时间序列;时空预测;火烧迹地2097|2913|4<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2022-11-18
- 摘要：针对森林火灾模型模拟、预测火灾蔓延结果精度随时间增加而降低的问题，提出了使用卫星遥感火监测数据重初始化火灾模型降低模拟结果误差的方法。使用FARSITE（Fire Area Simulator）火灾模拟系统模拟内蒙古自治区一场森林火灾，并使用375 m的VIIRS（Visible infrared Imaging Radiometer Suite）火监测数据对FARSITE重初始化，探究该方法在中国林火蔓延模拟中的应用。使用SC（Sørensen’s Coefficient）值，辅以多源卫星遥感数据，评估该方法模拟结果精度。结果显示，各模拟过程中，模拟结果精度均随模拟时间的增加而降低，重初始化的模拟结果与实际过火区一致性更高，VIIRS重初始化模拟结果SC值最高提高56.89%，最终SC值提高了45.45%；最终模拟结果的SC值从最初的54.14%经过VIIRS火点修正后提高到78.76%；模拟过程中的VIIRS火点重初始化的模拟结果SC值最高为87.8%。使用VIIRS火监测数据重初始化FARSITE火灾模拟系统，将火灾分为多次进行模拟，缩短模拟时间，有效控制模拟误差的传递，提高了森林火灾蔓延模拟的精度，这种方法提高了火灾模型在大规模、长时间森林火灾应用中的可靠性。关键词：遥感;森林火灾;林火蔓延;VIIRS;FARSITE;火行为模拟3196|4391|12<HTML><网络PDF><Enhanced-PDF><Meta-XML>更新时间：2022-09-29
