几种卫星系统监测林火技术的比较与应用

卫星遥感方法作为灾害监测手段，在时间分辩率和宏观性方面具有优势。目前用于我国森林火灾监测的主要是美国的NOAA系列气象卫星，此外，我国的风云系列气象卫星和美国的EOS卫星也开始应用于林火监测。NOAA和风云系列气象卫星为森林火灾的监测提供了可靠、稳定的服务，但因分辩率低给森林火灾信息的提取监测带来一定困难。应用美国EOS卫星进行林火监测，可以提高监测精度和准确度，为火灾的扑救提供更多、更可靠和更细致的监测成果，将卫星遥感技术用于森林火灾监测，涉及估算火烧面积、火烧强度、火灾后生态环境监测等诸多领域。     

简析MODIS(Terra/Aqua)数据在福建省森林火灾监测中的应用

从目前福建省卫星林火监测应用实际出发,通过几种常用气象卫星功能介绍和对比,阐述MODIS(Terra/Aqua)数据在森林火灾监测中的应用优势,并简析MODIS(Terra/Aqua)数据在福建省林火监测中的应用现状。     

森林生态系统碳储量及碳通量遥感监测研究进展

在全球CO₂浓度持续增加导致气候变暖的背景下,森林生态系统碳储量及碳通量遥感大尺度监测成为关注热点。文中深入分析了当前国内外卫星遥感观测技术对森林碳循环评估的2种途径:1）基于遥感手段估算森林生物量并推算森林碳储量,通过碳储量变化确定森林生态系统的CO₂通量。归纳各类森林生物量遥感估算方法的原理及优缺点,系统评述各类方法在大区域森林碳储量估算中存在的不确定性。2）基于CO₂温室气体观测卫星遥感数据,定量监测森林生态系统与大气CO₂通量,基于交换的CO₂通量推算森林碳储量变化。归纳遥感手段观测森林生态系统与大气CO₂通量的主要数据、方法及优缺点,系统评述各类数据及方法在森林CO₂通量时空变化特征监测、森林碳储量估算等方面取得的进展,重点分析专用CO₂浓度监测卫星数据,尤其是我国自主碳卫星数据在CO₂柱浓度反演算法研究以及不同数据源之间的对比、验证和同化研究等方面取得的进展,总结专用温室气体遥感观测数据在森林碳储量及碳通量监测方面的优势。提出利用遥感手段进行森林生态系统碳循环定量监测的研究展望。     

多源遥感影像在森林火灾监测中的应用

随着森林火灾造成的危害越来越大,防控的科学性和有效性已引起世界各国的关注,遥感技术在监测和预警方面的突破已成为林火防控的发展方向。针对当前林火监测的遥感影像众多、火点识别方法多样等问题,文中分析和总结了各种遥感数据的优势与不足,以及监测和预警技术的发展趋势,特别是对多源信息融合及人工智能的自动化火灾监测预警进行了展望,以期对遥感林火监测理论研究、应用研发和生产实践应用提供参考。     

遥感技术在森林病虫害监测中的应用研究进展

总结了近50年来遥感技术在森林病虫害监测领域的研究进展。将近年来遥感监测病虫害的主要方法归纳为影像分类法和影像差技术法,遥感监测森林病虫害的模型概括为3种主要应用模式:1)各类植被指数形式模型;2)采用所用通道的其他组合形式模型;3)各通道与生态因子的混合形式模型。根据分析研究提出了今后遥感监测森林病虫害研究的4个主要方向:1)热红外波段监测森林病虫害的应用研究;2)森林病虫害遥感监测物理模型的研究;3)森林病虫害遥感监测的基础理论研究;4)高光谱、高空间和高时间分辨率遥感数据的应用研究。     

Modeling Mediterranean forest fuels by integrating field data and mapping tools

Fire behavior modeling systems are important in predicting wildfire risk, fire growth, and fire effects. However, simulation software requires a new fuel modeling to include fuel treatments, prescribed fire and the transition to crown fire. The thirteen Rothermel models are insufficient in completely representing Mediterranean ecosystems. In this sense, the new American modeling includes five fuel types, requiring the acquisition of hybrid models made up of the mixture of grass and shrub and the grass or shrub mixed with litter from forest canopy. Respecting meteorological conditions and shrub characteristics, field studies have shown significant differences between American and Mediterranean models. As a consequence, the definition of new Mediterranean models requires the adjustment of specific parameters such as fuel load by category (live and dead) and particle size class (1-, 10- and 100-h time-lag), fuelbed depth and surface area-to-volume ratio. These new parameters were obtained in situ of sample itineraries, prescribed fires, and forest fires. The availability of this new modeling, validated on a field of regional scale, will facilitate preventive planning and management as well as an efficient application of suppression techniques, both ground and aerial operations, required in defending a territory against forest fires.     

海南热带林动态变化的遥感监测

运用遥感手段进行海南霸王岭林区植被的动态监测 ,使用 3幅不同年份 ,同一季节的TM遥感影像 ,进行多时相遥感图像的光谱分析 ,特征提取 ,植被分类 ,精度检验 ,生成植被分类图和各类型植被的统计数据 ,从而分析植被的变化情况     

遥感技术在竹林监测中的应用研究进展

竹林是我国重要的森林资源,竹林资源的实时监测是竹林经营管理的重要依据,同时作为陆地生态系统的重要组成部分,其在缓解气候变化方面发挥着重要作用。遥感技术以其大范围、周期性、自动化等优点可以用来提供空间明确和定量的信息,适用于竹林资源的动态监测,也可用于竹林相关参数的提取。本文主要介绍了遥感技术在竹林资源监测和竹林相关参数提取中的应用,分析了该技术的优缺点,并对其未来应用前景进行了展望。     

林火碳排放研究进展

火是森林生态系统主要的干扰因子, 森林火灾的频繁发生不仅使森林生态系统遭到破坏, 同时也造成了含碳温室气体的大量释放。综述了火烧面积、森林可燃物以及燃烧效率等主要因子对森林火灾排放碳量估计的影响, 分析了这一领域未来研究发展趋势。大量研究表明:1)卫星遥感是估测大尺度上森林过火面积的主要手段, 随着高分辨率卫星的应用, 森林火灾面积的估计精度不断得到提高。目前的研究主要集中于大尺度上林火面积的估计和估算方法的改进。2)遥感数据是目前估计大尺度可燃物燃烧量的有效手段, 利用遥感数据的同时结合有效可燃物计算模型, 运用多元线性与非线性分析结合等方法提高对可燃物燃烧量的估计。3)燃烧效率是决定可燃物消耗量的主要因子, 也是估计森林火灾释放含碳气体量的关键。未来的研究是利用高分辨率的遥感数据, 结合复杂的可燃物计算模型, 更精确地估计林火碳排放。     

世界林业航天遥感进展

文章论述了近10年来遥感资料获取技术的进步和今后10年的展望;介绍了资源大国、林业集约经营国家和发展中国家遥感技术在林业资源调查、灾害与环境监测方面的应用情况,以及与GIS相结合的发展趋势;在总结了近年来工作的基础上,提出了林业遥感所面临的任务。     

我国林火监测体系现状分析

森林火灾是一种世界性的林业重大灾害,我国每年都有上千次的森林火灾发生,造成严重的森林资源破坏、经济和财产损失。文章从空间范围角度将我国目前的林火监测体系分为卫星监测、航空巡护、近地面观测(瞭望塔观测和视频监控)和地面监测四种主要监测形式,并介绍了各种林火监测方法,同时对四种林火监测手段各自的优缺点进行了比较,最后结合目前出现的新技术与新方法对未来林火监测体系的发展趋势进行了展望。     

应用卫星遥感技术监测林火燃料可燃性研究现状与发展趋势

遥感可以提供燃料和其可燃性空间分布的信息,准确地了解燃料属性的时空动态,特别是空间分辨率高、覆盖范围大的燃料类型和燃料可燃性的遥感图像可以大大提高火险预报精度并有效地采取措施控制火燃烧的行为。本文通过文献综述,分析了应用卫星遥感技术监测林火燃料可燃性的国内外进展和未来发展趋势。     

The progress of operational forest fire monitoring with infrared remote sensing

Forest wildfires pose significant and growing threats to human safety, wildlife habitat, regional economies and global climate change. It is crucial that forest fires be subject to timely and accurate monitoring by forest fire managers and other stake-holders. Measurement by spaceborne equipment has become a practical and appealing method to monitor the occurrence and development of forest wildfires. Here we present an overview of the principles and case studies of forest fire monitoring (FFM) with satellite- and drone-mounted infrared remote sensing (IRRS). This review includes four types of FFM-relevant IRRS algorithms: bi-spectral methods, fixed threshold methods, spatial contextual methods, and multi-temporal methods. The spatial contextual methods are presented in detail since they can be applied easily with commonly available satellite IRRS data, including MODIS, VIIRS, and Landsat 8 OLI. This review also evaluates typical cases of FFM using NOAA-AVHRR, EOS-MODIS, S-NPP VIIRS, Landsat 8 OLI, MSG-SEVIRI, and drone infrared data. To better implement IRRS applications in FFM, it is important to develop accurate forest masks, carry out systematic comparative studies of various forest fire detection systems (known as forest fire products), and improve methods for assessing the accuracy of forest fire detection. Medium-resolution IRRS data are effective for landscape-scale FFM, and the VIIRS 375 m contextual algorithm and RST-FIRES algorithm are helpful for closely tracking forest fires (including small and short-lived fires) and forest-fire early warning.     

利用卫星热点测报森林火灾的报准率统计分析

卫星热点测报森林火灾的本质是测报地面高温热源,粗分辨率的遥感数据不能有效区别森林火灾与其非森林火灾,实地核查是卫星热点测报中的一个工作环节,利用GIS系统制定计算机辅助决策,提升热点处置的技术水平,是森林防火行业提出的一个应用研究课题,评估卫星热点测报森林火灾的报准率是解决问题的基础.通过收集云南省1998～2002年和2004年的卫星热点监测反馈数据11251条,按8种热源进行分类统计,进行大样本统计分析,利用总体比例估计模型进行比估计.结果表明,在90％可靠性条件下,云南的卫星热点中,森林火灾所占的比估计为29.3％,置信区间为{0.286,0.3001}.     

航空航天技术在护林防火中的应用

发达国家已将利用航空航天方法探火灭火作为提高护林防火效率的主要措施。本文介绍了国外卫星遥感技术和装备了先进仪器的飞机在林火监测中的应用; 论述了不同种类的飞机在林火扑救中的应用技术。对美国、加拿大、前苏联等国飞机在护林防火灭火中的应用进行了概述。     

森林火灾的扑救方式和战术

结合相关资料及扑火经验,总结了森林火灾的扑救方式有直接扑救和间接扑救2种;扑救基本战术有合围用兵、全线出击,单点突破、长线对进,多点突破、分兵合围,逐个歼灭;扑救主要兵力配置方法是"三打一清";扑救应坚持以人为本,因火情火势、地形地势灵活应变,以智取胜。     

高光谱遥感获取伐区调查数据的应用综述

首先论述了高光谱遥感在获取森林调查数据方面的优势;随后总结了国内外关于高光谱技术在树种识别、龄级分类、郁闭度调查及森林健康监测等方面的应用,并同时列举出高光谱遥感应用于林业上的主要处理技术;最后对高光谱遥感在我国林业上的应用现状进行了分析与展望。     

遥感技术在森林树种多样性监测中的应用研究进展

树种多样性的快速、有效监测能够促进生物多样性保护与研究以及森林可持续管理。遥感技术正逐渐成为森林生物多样性大面积快速监测的新兴手段,为树种多样性空间格局信息的快速提取提供了有力保证。以数据源为线索,文中系统阐述了近年来多光谱遥感、高光谱遥感、激光雷达、微波遥感及多源遥感协同方法在树种多样性监测中的应用研究现状,并从数据源、数据平台、遥感异质性指数、数据时间特征和监测模型5个方面讨论了森林生物多样性遥感监测研究的发展趋势,旨在为生物多样性遥感监测研究提供有益启示。     

基于SuperMap的森林火灾监测系统的实现

从建立林火监测系统的必要性、系统设计的应用需求、数据需求和系统的功能和特点等方面,介绍一种以黑龙江省基础矢量地理数据为基础,结合森林火灾与气象资料,借助遥感图像处理软件与GIS软件,以SuperMap IS.NET为开发平台进行二次开发,基于SuperMap的森林火灾监测系统的实现。该系统可实现＂3S＂技术与林火监测的集成,建立黑龙江省林火监测地理信息系统,具有对火点的查询、定位和分析功能,可实现对火灾的实时监测,制定合理扑火方案及评估火灾损失。     

Fuel types and crown fire potential in <Emphasis Type="Italic">Pinus halepensis</Emphasis> forests

There is a lack of knowledge to identify and classify forest structures according to the risk of crown fires, especially in Mediterranean regions. In this study, for the first time, we use real information, obtained after a wildfire that burnt under extreme meteorological conditions, to classify forest structures of Pinus halepensis into fuel types as a function of crown fire potential. We identified fourteen forest structures which characterize many forest types in Western Mediterranean areas depending on canopy closure, number of tree layers, percent of each tree layer and overall tree density. By using the pattern of fire types that burnt the most numerous forest structures, we have identified four fire hazard groups of forest structures which are considered different fuel types. The first two had the lowest risk of active crown fires and they differed in the proportion of surface fires and passive crown fires. The third fuel type was the threshold between structures with low and high extreme fire behavior; while the fourth had a high risk of active crown fires. Firefighters and forest managers who are demanding this kind of schema, will test and upgrade this classification of fuel types in function of crown fire potential during future wildfires.