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第1章 森林防火现状1

1.1 森林燃烧2

1.1.1 基本概念2

1.1.2 森林燃烧的条件及特点2

1.1.3 森林火灾分类3

1.2 森林防火管理体系4

1.2.1 森林防火管理体制建设4

1.2.2 森林防火管理模式5

1.3 森林防火监测体系6

1.3.1 “四网”6

1.3.2 “两化”6

1.3.3 林火监测设施7

1.4 森林火灾发生特点8

1.4.1 全国概况8

1.4.2 东北林区10

1.4.3 西南林区11

1.4.4 南方林区12

1.5 卫星遥感技术应用现状13

1.5.1 林火预警13

1.5.2 林火监测评估14

1.5.3 存在的不足15

1.5.4 发展趋势18

参考文献19

第2章 卫星监测计划20

2.1 国外卫星发展现状20

2.1.1 GEOSS计划20

2.1.2 EOS计划以及后续NPOESS计划21

2.1.3 DMC计划21

2.1.4 Radarstat卫星系列22

2.1.5 ENVISAT卫星系列22

2.1.6 GOES卫星系列22

2.1.7 日本MTSAT系列23

2.1.8 “哥白尼”对地观测计划24

2.2 我国民用卫星发展现状26

2.2.1 气象卫星计划26

2.2.2 资源卫星计划28

2.2.3 海洋卫星计划32

2.2.4 环境与灾害监测预报小卫星星座34

2.2.5 高分卫星计划35

参考文献39

第3章 卫星遥感影像处理40

3.1 遥感的分类40

3.1.1 按遥感平台的高度分类40

3.1.2 按所利用的电磁波的光谱段分类40

3.1.3 按研究对象分类41

3.1.4 按应用空间尺度分类42

3.2 图像表示形式42

3.2.1 光学图像42

3.2.2 数字图像42

3.2.3 光学图像与数字图像的转换43

3.2.4 图像的频谱表示44

3.2.5 存储介质46

3.2.6 存储格式47

3.3 卫星遥感数据处理52

3.3.1 辐射定标52

3.3.2 大气校正53

3.3.3 几何校正53

3.3.4 正射校正54

3.3.5 植被指数计算54

3.3.6 图像配准55

3.3.7 图像融合55

参考文献56

第4章 烟区识别57

4.1 技术原理57

4.2 检测方法58

4.2.1 图像处理方法58

4.2.2 阈值方法59

4.2.3 神经网络与阈值相结合的方法60

4.2.4 采用Kmeans聚类和多波谱阈值相结合60

4.3 高分卫星识别烟应用61

4.3.1 研究区62

4.3.2 卫星数据获取62

4.3.3 卫星数据处理64

4.3.4 技术流程65

4.3.5 指数计算65

4.3.6 样本分析66

4.3.7 判识模型68

4.3.8 结果与分析68

参考文献69

第5章 林火识别71

5.1 卫星遥感探火原理71

5.1.1 热红外基础理论71

5.1.2 热红外辐射传输73

5.1.3 火情监测算法及卫星波段应用现状73

5.1.4 卫星数据火检测试验76

5.2 基于NOAA/AVHRR数据的火识别方法80

5.2.1 NOAA/AVHRR简介80

5.2.2 AVHRR影像林火信息特征81

5.2.3 AVHRR数据火检测方法81

5.3 基于MODIS数据的火识别方法88

5.3.1 MODIS仪器简介88

5.3.2 与燃烧信息探测相关的MODIS波段特性90

5.3.3 MODIS火识别方法91

5.4 基于NPP/VIIRS数据的火识别方法99

5.4.1 VIIRS简介99

5.4.2 VIIRS火点检测算法100

5.5 基于AATSR数据的火识别方法103

5.5.1 AATSR简介103

5.5.2 火识别算法104

5.6 基于FY 3 VIRR数据的火识别方法105

5.6.1 VIRR简介105

5.6.2 火识别算法106

5.7 基于HJ-1B IRS数据的火识别方法108

5.7.1 IRS传感器简介108

5.7.2 火识别算法109

5.8 森林火灾监测案例110

5.8.1 1987年黑龙江省大兴安岭“56”特大森林火灾111

5.8.2 2004年黑龙江省黑河市“10·14”重特大森林火灾111

5.8.3 2006年黑龙江省大兴安岭地区“5·22”重特大森林火灾112

5.8.4 2009年黑龙江省沾河林业局伊南河林场重特大森林火灾112

5.8.5 2012年云南省安宁市森林火灾113

5.8.6 全国MODIS火点分布113

参考文献115

第6章 森林大火燃烧动态监测118

6.1 火线参数估测118

6.1.1 实验区118

6.1.2 卫星数据119

6.1.3 估测方法119

6.1.4 应用实例125

6.2 火场燃烧变化监测127

6.2.1 实验区127

6.2.2 卫星数据及处理127

6.2.3 监测方法128

6.2.4 应用实例128

参考文献129

第7章 森林火烧迹地制图130

7.1 植被指数法132

7.2 Logistic回归模型法133

7.3 图像分类法134

7.3.1 监督分类方法134

7.3.2 非监督分类方法135

7.3.3 决策树分类方法135

7.3.4 面向对象分类方法136

7.4 多时相CCD数据火烧迹地制图138

7.4.1 卫星数据138

7.4.2 方法139

7.4.3 结果及精度评价147

7.5 单时相CCD和IRS数据结合火烧迹地制图148

7.5.1 卫星数据149

7.5.2 数据处理149

7.5.3 方法150

7.5.4 结果及精度验证158

参考文献159

第8章 森林燃烧受害程度监测163

8.1 技术原理163

8.2 评价指标164

8.3 评价方法165

8.4 应用实例167

8.4.1 环境减灾卫星数据167

8.4.2 高分一号卫星数据168

8.4.3 Landsat-TM8卫星数据171

参考文献174

第9章 森林燃烧生物量估算177

9.1 研究现状177

9.2 估算方法178

9.2.1 基于可燃物载量的估算方法178

9.2.2 利用热红外遥感技术的估算方法180

9.2.3 基于FRP幂函数分布特性估算181

9.3 应用实例183

9.3.1 卫星数据184

9.3.2 数据处理184

9.3.3 FRP分布规律分析184

9.3.4 幂参数m估算184

9.3.5 火灾持续时间d修正186

9.3.6 燃烧生物量估测结果187

9.3.7 估测结果对比分析189

参考文献192

附录195