农作物秸秆焚烧遥感监测方法研究

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1、摘要进入21世纪以来人们开始大面积焚烧秸秆，而且愈演愈烈。农作物秸秆焚烧不仅消耗大量资源，释放大量的烟尘和温室气体对大气环境造成影响，还会污染周围的水资源和土壤，直接或间接地危害人们的生产和生活。秸秆焚烧日益成为一个严重的环境和社会问题，相关部门也大力的进行研究、监测及治理。传统监测手段无法及时地获取整个区域全部焚烧秸秆的火点信息，卫星遥感技术以其覆盖范围广、反应迅速、信息量大等特点广泛应用于环境监测等领域，开始被用于秸秆焚烧的监测。秸秆焚烧火点监测的关键技术是地表温度的反演和热异常点的提取，国内外已经有很多对火点卫星遥感监测的研究，技

2、术也日趋成熟和完善，特别是对森林火和草原火的遥感监测，但对秸秆焚烧的遥感监测的研究较少。环境一号卫星，是中国首次专用于环境与灾害监测预报的卫星，在其B星上搭载的红外相机设置了中红外和热红外通道，具备对热源的探测能力，可用于秸秆焚烧火点监测。本文在充分研究了NOAA/AVHRR和EOS/MODIS的火点监测算法的基础上，根据环境一号卫星红外相机特点，建立环境卫星火点监测固定阈值算法，并根据多时相卫星数据得出云检测阈值。根据MODIS火点监测结果，分析对应的环境卫星的火点像元特性，建立环境卫星火点监测环境对比算法。根据长时间秸秆焚烧火点监测

3、结果，建立固定火点数据库，提高了秸秆焚烧火点监测准确度。通过实验验证了环境卫星秸秆焚烧火点监测算法的可行性，发现环境卫星红外数据对火点的探测灵敏度较高，能够较好地监测到秸秆焚烧火点，将其监测火点和MODIS基于上下文算法的结果的相对比发现，两者空间分布一致，但火点的具体数量、位置有一定差别，这与两种数据的空间分辨率的差异、空间几何校正的精度的差异等因素有关，还需做进一步的深入研究。关键词：秸秆焚烧;热异常;遥感监测;环境卫星1AbstractSince21.century,moreandmorestrawhasbeenburnedinl

4、argeareasinChina.Strawburningwillnotonlyconsumealargenumberofresources,butalsoaffecttheatmosphericenvironmentwithsendingalotofharmfulsmokeandgreenhousegasesintotheairandpollutesurroundingwaterandsoil,endangerpeople'sproductiveactivitiesandlifedirectlyorindirectly.Strawbu

5、rningisbecomingaseriousenvironmentalandsocialissue.Research,monitoringandtreatmentarecarryingoninrelevantdepartments.It'simpossibletoacquireinformationofallstrawburningfirespotsbytraditionalmonitoringtools.Satelliteremotesensingtechnologywhichhasadvantagesinsuchasextensi

6、vecoverage,responsive,informativeandwidelyusedinenvironmentalmonitoringbeginstobeusedforthemonitoringofstrawburning.Thekeytechnologyofstrawburningmonitoringwithsatelliteremotesensingislandsurfacetemperatureretrievalanddetectingofthethermalanomalypoints.Manystudieshavebee

7、nmadeonfiremonitoringwithremotesensingandapproachisincreasinglymatureathomeandabroad,especiallytoforestfireandgrasslandfire.Butthereislessresearchonthemonitoringofstrawburning.HJ-1MicrosatelliteConstellationisthefirstspecifiedsatelliteforenvironmentmonitoringinChina.Asan

8、infraredsensor,HJ-1/IRSiscarriedononeofHJ-1Bwhichhasmid-infraredbandandthermalinfraredband,hasthecapabi