基于MODIS的森林火灾预警与检测研究

摘要

森林火灾的发生一般具有偶然性,发生地一般都是人迹罕至、位置偏僻的原始、半原始林区,而且影响因素诸多,且难以预防。本研究就是建立在现有的科学技术之上,利用美国免费的MODIS数据对森林火灾进行灾前预警和灾后动态监测,旨在抛砖引玉,期待有更多的学者进行这方面的研究,达到防灾减灾的目的。
　　本论文主要利用MODIS数据获取温度、湿度、可燃物种类、数量、含水量等与森林火灾密切相关的参数因子,结合云南省的实际情况,建立火险预测预报及火灾动态监测模型,并利用近年来该地区森林火灾实际发生的MODIS数据验证模型的可行性。主要研究内容有:
　　(1)MODIS数据前期处理
　　数据前期处理部分主要包括:云剔除、几何纠正、大气辐射校正、条带滤除、消除“双眼皮”等。
　　(2)构建和验证基于MODIS数据的森林火险预报模型
　　对现有的火险预测模型进行研究验证,分析其优缺点及在西南地区的适应能力,选取出高效、优质、实用的火险预报方法。经过反复试验论证,最终选取美国火险潜在指数(FPI)作为本文的主要研究方法,其优势有两点:第一,模型中所需的参数因子易于获取;第二,该模型能够较准确的反应出云南省的森林火险实际情况。其研究内容为:获取MODIS实时气象数据、死、活可燃物动态数据;用获得的数据建立FPI模型。
　　(3)森林火灾监测模型的构建和验证
　　分析研究现有的草原、森林火灾监测模型,找出各自的优缺点,掌握其监测方法和模型参数的选择,构建基于FPI的火灾监测模型,并用云南省往年数据验证其可行性并加以完善。
　　遥感技术在防灾减灾工作中的作用已经越来越明显,尤其是对森林防火方面的贡献非常突出,这个方面的研究也越来越深入。众多遥感数据中,MODIS数据在这方面的应用优势非常明显,它不仅数据廉价、易于获取。最主要的是时间、空间分辨率非常适合进行森林火灾灾前预警与灾中监测。尤其是对比较大的森林火灾,MODIS可以很方便获得实时、准确的相关信息,对防灾减灾、救灾人力资源的调配、灾后损失估算有突出的贡献。
　　本研究表明,MODIS数据在森林火灾预警与监测中还有非常大的研究空间和研究价值。但是,国内外对于此方面的研究还存在很多的不足,现有的研究领域非常狭隘,研究也不够深入,期待能够研发出更好的成果,使之更好地服务于我国甚至是全球的森林火灾监测预警工作。

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1绪论

1.1 研究的背景与研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究的内容与技术路线

1.4 本文的研究特色和研究成果

1.5 文章的结构安排

2 研究区概况与数据预处理

2.1 研究区概况

2.2 MODIS仪器和数据特征

2.3 MODIS数据的预处理

3 森林火灾预警模型的构建

3.1 国内外森林火灾预测预报方法

3.2 影响林火发生因子的选择

3.3森林火险模型的构建

3.4 FPI模型在云南省森林火灾预警中的应用研究

4 MODIS数据在云南省森林火灾监测中的应用

4.1 遥感监测森林火灾的理论基础

4.2 MODIS火点自动提取算法

4.3 火点自动提取算法的改进

4.4修正算法的程序实现

5 结论与展望

5.1 本文的主要工作

5.2 本文的创新点

5.3 展望

致谢

参考文献