ICS衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則火情國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T42189—2022 I Ⅱ 3術(shù)語(yǔ)和定義 4監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 5監(jiān)測(cè)內(nèi)容 7火點(diǎn)強(qiáng)度 附錄A(資料性)火點(diǎn)判識(shí)和強(qiáng)度計(jì)算的主要衛(wèi)星遙感儀器通道參數(shù) 附錄B(資料性)過(guò)火區(qū)判識(shí)和面積計(jì)算的主要衛(wèi)星遙感儀器通道參數(shù) IGB/T42189—2022本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)氣象局提出。本文件由全國(guó)衛(wèi)星氣象與空間天氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC347)歸口。本文件起草單位：國(guó)家衛(wèi)星氣象中心、應(yīng)急管理部國(guó)家減災(zāi)中心、生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心、南方電網(wǎng)山火監(jiān)測(cè)預(yù)警中心。ⅡGB/T42189—2022衛(wèi)星遙感火情監(jiān)測(cè)是森林草原防火、秸稈焚燒治理、生物質(zhì)燃燒碳排放計(jì)算等工作的重要技術(shù)手識(shí)方法、火點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算方法和過(guò)火區(qū)面積計(jì)算方法等，致使衛(wèi)星遙感火情監(jiān)測(cè)結(jié)果可能存在較大的差1衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則火情2規(guī)范性引用文件3術(shù)語(yǔ)和定義像元pixel亞像元火點(diǎn)sub-pixelfire2GB/T42189—20224監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)用于火點(diǎn)判識(shí)和強(qiáng)度計(jì)算的主要衛(wèi)星遙感儀器通道參數(shù)見(jiàn)附錄A,用于過(guò)火區(qū)面積識(shí)別和計(jì)算的主要衛(wèi)星遙感儀器通道參數(shù)見(jiàn)附錄B。4.2輔助數(shù)據(jù)4.3數(shù)據(jù)前期處理衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)過(guò)定位、定標(biāo)和質(zhì)量檢查等處理，其中綠光、紅光和近紅外通道應(yīng)經(jīng)過(guò)太陽(yáng)高度角4.3.2局域圖生成通道轉(zhuǎn)換為亮度溫度。局域圖大小宜根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)范圍設(shè)定。5監(jiān)測(cè)內(nèi)容衛(wèi)星遙感火情監(jiān)測(cè)應(yīng)包括下列內(nèi)容：6火點(diǎn)判識(shí)3逐像元火點(diǎn)判識(shí)否是否滿足火點(diǎn)判識(shí)閾值是火點(diǎn)像元確認(rèn)否是否完成對(duì)局域圖的火點(diǎn)判識(shí)是像元標(biāo)記數(shù)據(jù)紅光通道反射率大于紅光通道反射率云區(qū)判識(shí)閾值且遠(yuǎn)紅外通道亮度溫度值小于遠(yuǎn)紅外通道亮度溫度云區(qū)判識(shí)閾值應(yīng)標(biāo)記為云區(qū)像元，見(jiàn)公式(1)。RRED>RRED_CTH且TFIR<TFIR_CTH…………(1)紅光通道反射率云區(qū)判識(shí)閾值，以百分?jǐn)?shù)表示(%),參考值為20%;TFIR——遠(yuǎn)紅外通道亮度溫度值，單位為開(kāi)爾文(K);近紅外通道反射率小于近紅外通道反射率水體判識(shí)閾值且近紅外通道反射率小于紅光通道反射率4GB/T42189—2022式中：RNIR——近紅外通道反射率值，以百分?jǐn)?shù)表示(%);近紅外通道反射率水體判識(shí)閾值，以百分?jǐn)?shù)表示(%),參考值為10%;RRED——近紅外通道反射率值，以百分?jǐn)?shù)表示(%)。像元所在的土地覆蓋類(lèi)型為荒漠區(qū)應(yīng)標(biāo)記為荒漠區(qū)像元。中紅外通道亮度溫度小于中紅外通道亮度溫度低溫區(qū)判識(shí)閾值(參考值為265K)應(yīng)標(biāo)記為低溫區(qū)像元。6.3.1.1目標(biāo)像元周邊7×7像元鄰域 (3)式中：△TMIR——判斷疑似高溫像元的中紅外通道亮度溫度增量閾值，單位為開(kāi)爾文(K),參考值為目標(biāo)像元周邊7×7像元中晴空植被像元中紅外通道與遠(yuǎn)紅外通道亮度溫度差異平6.3.1.2目標(biāo)像元周邊7×7像元鄰域內(nèi)的非疑似高溫像元作為背景區(qū)像元。背景區(qū)像元數(shù)不足鄰域像元數(shù)的20%,鄰域擴(kuò)大為9×9像元，11×11像元，…,直至81×81像元(參考值);仍達(dá)不到20%應(yīng)放棄這一目標(biāo)像元的判識(shí)處理。6.3.2.2標(biāo)準(zhǔn)差修正應(yīng)分為兩種情形進(jìn)行。a)標(biāo)準(zhǔn)差過(guò)小按下列方法修正，其中，火點(diǎn)判識(shí)的背景區(qū)紅外通道標(biāo)準(zhǔn)差下限值8TBMIN參考值55GB/T42189—20221)當(dāng)中紅外通道背景區(qū)亮度溫度標(biāo)準(zhǔn)差值δδTBGMIN;2)當(dāng)背景區(qū)中紅外通道和遠(yuǎn)紅外通道之間亮度溫度差異的標(biāo)準(zhǔn)差值δ_1)當(dāng)中紅外通道背景區(qū)亮度溫度標(biāo)準(zhǔn)差值δ2)當(dāng)背景區(qū)中紅外通道和遠(yuǎn)紅外通道之間亮度溫度差異的標(biāo)準(zhǔn)差值δTMIR≥(TMIRBG+48TMIRBG)且TMF≥(TMFBG+48TM_FB;),或TMIR≥345K (4)TMIR≥(TMIRBG+38TMIRBG)且TMF≥(TMFRG+38TMFBG),或TMIR≥345K (5)中紅外通道背景區(qū)亮度溫度標(biāo)準(zhǔn)差值，單位為開(kāi)爾文(K);TMF——中紅外通道和遠(yuǎn)紅外通道之間亮度溫度差值，單位為開(kāi)爾文(K);7火點(diǎn)強(qiáng)度衛(wèi)星遙感火點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)包括紅外通道選擇、雙通道數(shù)據(jù)計(jì)算或中紅外單通道數(shù)據(jù)計(jì)算或遠(yuǎn)紅外6是否是否圖2衛(wèi)星遙感火點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算流程VMIR——中紅外通道中心波數(shù)；中紅外通道定標(biāo)系數(shù)截距對(duì)應(yīng)的輻射率，單位為毫瓦每平方米球面度負(fù)一次方厘米[mW/(m2·sr·cm-1)]。7LMIRS——中紅外通道亞像元火點(diǎn)輻亮度值，單位為毫瓦每平方米球面度負(fù)一次方厘米[mW/(m2·sr·cm-1)];LFIRS遠(yuǎn)紅外通道亞像元火點(diǎn)輻亮度值，單位為毫瓦每平方米球面度負(fù)一次方厘米LFIRBG———遠(yuǎn)紅外通道背景輻亮度值，單位為毫瓦每平方米球面度負(fù)一次方厘米[mW/(m2·單通道數(shù)據(jù)計(jì)算分兩種情形，一種是中紅外通道計(jì)算，另一種是遠(yuǎn)紅外通道計(jì)算。中紅外通道按公式(8)計(jì)算，遠(yuǎn)紅外通道按公式(9)計(jì)算，其中，亞像元火點(diǎn)溫度設(shè)置為750K。P=(LMIR—LMIRPG)/(LMIRs—LMIRBG) (8)LMR中紅外通道輻亮度值，單位為毫瓦每平方米球面度負(fù)一次方厘米[mW/(m2·sr·LMIRs——中紅外通道亞像元火點(diǎn)輻亮度值，單位為毫瓦每平方米球面度負(fù)一次方厘米[mW/(m2·P=(LFIR—LFIRBG)/(LFIRs—LFIRBG) LFIR遠(yuǎn)紅外通道輻亮度值，單位為毫瓦每平方米球面度負(fù)一次方厘米[mW/(m2·sr·亞像元火點(diǎn)面積和火點(diǎn)強(qiáng)度分別用公式(10)、公式(11)計(jì)算：8GB/T42189—2022PFR=Ss×σT?Ss——亞像元火點(diǎn)面積值，單位為平方米(m2);0玻爾茲曼常數(shù)，σ=5.6704×10-?(W·mT——亞像元火點(diǎn)溫度值，單位為開(kāi)爾文(K)。8過(guò)火區(qū)面積否預(yù)處理是9GB/T42189—20228.2過(guò)火區(qū)判識(shí)8.2.1火情多通道合成圖生成近紅外通道、紅光和綠光通道應(yīng)增強(qiáng)處理，突出過(guò)火區(qū)、未過(guò)火區(qū)植被等地表特征，進(jìn)行紅綠藍(lán)(RGB)彩色合成，生成火情多通道合成圖。8.2.2地表水體標(biāo)記像元所在的土地覆蓋類(lèi)型為水體應(yīng)標(biāo)記為地表水體像元。8.2.3過(guò)火區(qū)判識(shí)8.2.3.1單時(shí)次過(guò)火區(qū)判識(shí)用于只能獲得火災(zāi)發(fā)生后衛(wèi)星數(shù)據(jù)的情形。像元NDVI值小于過(guò)火像元判識(shí)NDVI閾值(參考值為0)時(shí)，判識(shí)為過(guò)火區(qū)像元。8.2.3.2火災(zāi)發(fā)生前后兩時(shí)相圖像過(guò)火區(qū)判識(shí)用于能獲得火災(zāi)發(fā)生前后衛(wèi)星數(shù)據(jù)的情形?；馂?zāi)發(fā)生前像元NDVI值與火災(zāi)發(fā)生后像元NDVI值之差小于判識(shí)閾值時(shí)，判識(shí)為過(guò)火區(qū)像元。判識(shí)閾值為過(guò)火區(qū)周邊兩時(shí)相像元NDVI差的平均值，宜同時(shí)滿足下列條件：a)火災(zāi)發(fā)生前的圖像選擇火災(zāi)發(fā)生前10天內(nèi)的晴空?qǐng)D像；b)過(guò)火區(qū)周邊區(qū)域的像元選擇距離過(guò)火區(qū)小于10個(gè)像元，至少3×3個(gè)與過(guò)火區(qū)土地覆蓋類(lèi)型相同的像元；c)當(dāng)計(jì)算的判識(shí)閾值小于0.05時(shí)，設(shè)置為0.05。8.2.4人機(jī)交互過(guò)火區(qū)判識(shí)信息檢驗(yàn)和修正人工檢驗(yàn)過(guò)火區(qū)判識(shí)效果應(yīng)將過(guò)火區(qū)判識(shí)信息在過(guò)火區(qū)多通道合成圖上疊加，當(dāng)過(guò)火區(qū)判識(shí)信息有誤判或漏判時(shí)，通過(guò)修改判識(shí)閾值，修正判識(shí)錯(cuò)誤。8.3過(guò)火區(qū)面積計(jì)算應(yīng)按公式(12)計(jì)算：式中：SF——過(guò)火區(qū)面積；…S,——第i個(gè)過(guò)火區(qū)像元面積；f;——第i個(gè)過(guò)火區(qū)像元的植被覆蓋度。(資料性)火點(diǎn)判識(shí)和強(qiáng)度計(jì)算的主要衛(wèi)星遙感儀器通道參數(shù)表A.1風(fēng)云三號(hào)C衛(wèi)星可見(jiàn)光紅外掃描輻射計(jì)通道3、通道4參數(shù)表通道波長(zhǎng)范圍星下點(diǎn)空間分辨率m33.55～3.95410.30～11.30表A.2風(fēng)云三號(hào)D衛(wèi)星中分辨率光譜成像儀-Ⅱ通道20、通道21、通道24參數(shù)表通道中心波長(zhǎng)星下點(diǎn)空間分辨率m4.05波段波長(zhǎng)范圍星下點(diǎn)空間分辨率m73.50～4.00(高空間分辨率)200083.50～4.00(低空間分辨率)400010.30～11.304000表A.4EOS衛(wèi)星中分辨率成像光譜儀通道20、通道21、通道23、通道31參數(shù)表通道波長(zhǎng)范圍星下點(diǎn)空間分辨率m3.660～3.8403.929～3.9894.020～4.08010.500～11.300GB/T42189—2022表A.5NPP衛(wèi)星可見(jiàn)光紅外成像輻射儀通道I4、通道I5、通道M12、通道M13、通道M15參數(shù)表通道波長(zhǎng)范圍mM12M13M15表A.6NOAA衛(wèi)星先進(jìn)甚高分辨率輻射計(jì)通道3B、通道4參數(shù)表通道波長(zhǎng)范圍星下點(diǎn)空間分辨率m3.55～3.954表A.7葵花8號(hào)衛(wèi)星可見(jiàn)光和紅外掃描輻射計(jì)通道7、通道13參數(shù)表通道中心波長(zhǎng)星下點(diǎn)空間分辨率m720002000(資料性)過(guò)火區(qū)判識(shí)和面積計(jì)算的主要衛(wèi)星遙感儀器通道參數(shù)表B.1風(fēng)云三號(hào)D衛(wèi)星中分辨率光譜成像儀-Ⅱ通道2、通道3、通道4參數(shù)表通道中心波長(zhǎng)星下點(diǎn)空間分辨率m234表B.2高分一號(hào)衛(wèi)星多光譜相機(jī)通道2、通道3、通道4參數(shù)表通道波長(zhǎng)范圍星下點(diǎn)空間分辨率m20.52～0.5930.63～0.6940.77～0.89表B.3高分一號(hào)衛(wèi)星全色多光譜相機(jī)通道3、通道4、通道5參數(shù)表通道波長(zhǎng)范圍星下點(diǎn)空間分辨率m30.52～0.59840.63～0.69850.77～0.898表B.4高分二號(hào)衛(wèi)星全色多光譜相機(jī)