一種火災火點檢測方法與流程

技術特征：

1.一種火災火點檢測方法，其特征在于，包含以下步驟

采集NPP衛星VIIRS傳感器I1～I5通道數據，I1～I3為像元反射率數據，I4～I5為像元亮度溫度數據；

根據亮度溫度確定絕對火點像元；

根據相鄰通道亮度溫度差確定潛在火點像元；

用采樣窗口分析方法在所述潛在火點像元中選出候選火點像元；

用上下文分析方法在所述候選火點像元中選出標稱置信度火點像元；

用最小采樣窗口分析方法在所述絕對火點像元中選出低置信度火點像元、高置信度火點像元。

2.如權利要求1所述火災火點檢測方法，其特征在于，還包含排除水體像元和/或排除云像元的步驟；

所述水體像元是根據I1～I3波段像元反射率下降確定，滿足：

ρ₁>ρ₂>ρ₃；

所述云像元是根據反射率大且亮度溫度低的特征確定，滿足：

夜間，BT₅<265K&BT₄<295K；

日間，BT₅<265K|ρ₁+ρ₂>0.9&BT₅<295K|ρ₁+ρ₂>0.7&BT₅<285K；

其中，ρ₁是通道I1反射率數據；ρ₂是通道I2反射率數據；ρ₃是通道I3反射率數據；BT₄是通道I4亮度溫度數據；BT₅是通道I5亮度溫度數據。

3.如權利要求1所述火災火點檢測方法，其特征在于，所述確定絕對火點像元的亮度溫度滿足：

夜間，BT₄>320K&QF₄＝0；

日間，BT₄＝367K&QF₄＝0&BT₅>290K&QF₅＝0&ρ₁+ρ₂>0.7；

其中，ρ₁是通道I1反射率數據；ρ₂是通道I2反射率數據；BT₄是通道I4亮度溫度數據；BT₅是通道I5亮度溫度數據；QF₄是通道I4的質量標志；QF₅是通道I5的質量標志。

4.如權利要求1所述火災火點檢測方法，其特征在于，所述潛在火點像元的相鄰波段亮度溫度差滿足：

夜間，BT₄>300K&ΔBT₄₅>10K；

日間，BT₄>335K&ΔBT₄₅>30K；

其中，BT₄是通道I4亮度溫度數據；ΔBT₄₅是通道I4和I5亮度溫度的差值。

5.如權利要求1所述火災火點檢測方法，其特征在于，所述采樣窗口分析方法是

以所述潛在火點像元為中心的采樣窗口，選出滿足以下條件的潛在火點像元，作為所述候選火點像元：

夜間，BT₄>295K|ΔBT₄₅>10K；

日間，BT₄>BT_4S|ΔBT₄₅>25K；

其中，BT_4S＝Min[330，Max(325，M)]K；M是采樣窗口中像元的BT₄中值；BT₄是通道I4亮度溫度數據；ΔBT₄₅是通道I4和I5亮度溫度的差值。

6.如權利要求1所述火災火點檢測方法，其特征在于，所述上下文分析方法是，以所述候選火點像元為中心，最小11×11像元、最大31×31像元的采樣窗口中，選出滿足以下條件的像元：

日間：ΔBT₄₅>ΔBT_45b+2×δ_45b&ΔBT₄₅>ΔBT_45b+10&BT₄>BT_4b+3.5×δ_4b&(BT₅>BT_5b+δ_5b-4|δ’₄>5)

夜間：ΔBT₄₅>ΔBT_45b+3×δ_45b&ΔBT₄₅>ΔBT_45b+9&BT₄>BT_4b+3×δ_4b

其中，BT₄是通道I4亮度溫度數據；BT₅是通道I5亮度溫度數據；ΔBT₄₅表示I4和I5波段亮度溫度的差值；ΔBT_45b表示I4和I5波段亮度溫度的差值的均值；δ_45b表示I4和I5波段亮度溫度的差值的平均絕對偏差；BT_4b，δ_4b分別表示通道I4的均值和平均絕對偏差；BT_5b，δ_5b分別表示通道I5的均值和平均絕對偏差；BT’₄表示I4通道的亮度溫度數據采樣窗口的均值；δ’₄表示I4通道的亮度溫度數據采樣窗口的平均絕對偏差。

7.如權利要求1所述火災火點檢測方法，其特征在于，所述最小采樣窗口分析方法是，

首先判斷所有絕對火點是否滿足如下條件：ΔBT₄₅<30K|θ_g<15°，不滿足條件的絕對火點直接判定為高置信度火點；滿足條件的像元，再分析以其為中心的8個相鄰像元構成的環，如果該像元在I4波段的亮度溫度比環中每個像元的亮度溫度高15K以上；則該絕對火點為高置信度火點，否則為低置信度火點；

其中，θ_g為地表到衛星的矢量方向與鏡面反射方向的夾角；ΔBT₄₅是通道I4和I5亮度溫度的差值。

8.如權利要求1所述火災火點檢測方法，其特征在于，還包含排除耀斑像元的步驟，所述耀斑像元滿足：

ρ₁+ρ₂>0.6&BT₅<285K&ρ₃>0.3&ρ₃>ρ2&ρ₂>0.25&BT₄<335K；

其中，ρ₁是通道I1反射率數據；ρ₂是通道I2反射率數據；ρ₃是通道I3反射率數據；BT₄是通道I4亮度溫度數據；BT₅是通道I5亮度溫度數據。

9.如權利要求1所述火災火點檢測方法，其特征在于，還包含排除沙漠邊界地區像元的步驟，所述沙漠邊界地區像元滿足：

以所述候選火點像元為中心的采樣窗口中潛在火點像元的數量超過了有效背景像元數目的10％且大于4，且

日間：ρ₂>0.15&BT’₄<345&δ’₄<3&BT₄>BT’₄+6×δ’₄；

其中，ρ₂是通道I2反射率數據；BT₄是通道I4亮度溫度數據；BT’₄表示I4通道的亮度溫度數據采樣窗口的均值；δ’₄表示I4通道的亮度溫度數據采樣窗口的平均絕對偏差。

10.如權利要求1所述火災火點檢測方法，其特征在于，還包含排除高太陽反射像元的步驟，所述高太陽反射像元滿足：

θ_g<15°&ρ₁+ρ₂>0.35|θ_g<25°&ρ₁+ρ₂>0.4

其中，ρ₁是通道I1反射率數據；ρ₂是通道I2反射率數據；θ_g為地表到衛星的矢量方向與鏡面反射方向的夾角。