动态集成自然灾害遥感监测方法技术

本发明专利技术提出了一种动态集成自然灾害遥感监测方法，其特征在于：具体包含如下步骤：基于Arcgis二次开发的典型应用系统平台，利用多光谱波段，应用在火灾、泥石流、洪涝、沙尘暴等重大自然灾害遥感监测中，业务化实现从而形成产品，以解决现有各灾害专题应用零散不能集中的问题。

【技术实现步骤摘要】
动态集成自然灾害遥感监测方法
本专利技术涉及一种动态集成自然灾害遥感监测方法。
技术介绍
多光谱遥感在我国的自然灾害监测中已取得一定的应用成果并发挥着重要的作用，但目前国内外没有一种动态集成自然灾害遥感监测应用业务软件动态集成的软件，只有一些针对某一种自然灾害应用的业务系统，缺乏将各类自然灾害业务动态集成在同一遥感专题应用的软件。
技术实现思路
本专利技术提供了一种动态集成自然灾害遥感监测应用业务软件，以解决现有遥感灾害监测缺乏集中性的软件的问题。为达到以上目的，本专利技术提供一种动态集成自然灾害遥感监测方法，其特征在于：具体包含如下步骤：步骤1，采集研究区域的火点数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立火点提取模型；步骤2，采集研究区域的泥石流数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立泥石流区域监测模型；步骤3，采集研究区域的洪涝数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立自动的洪涝监测模型；步骤4，采集研究区域的沙尘暴数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立沙尘暴提取模型。作为本专利技术的一种优选方案，在步骤1中，火点提取的具体过程如下：步骤1.1，读取卫星过境拍摄的MODIS影像，提取相应波段的定标参数，计算出波段辐射值和反射率；步骤1.2，若存在云掩膜文件，通过输入云掩膜数据可以使去云效果达到最佳，提取非云非水的像素结果，以消除云对输出产品精度的影响，当无云掩膜数据作为输入时，可跳过此步骤，直接执行步骤1.3；步骤1.3，选择红波段、近红波段、中红外波段、远红外波段、远红外波段；步骤1.4，选择影像拍摄时段，白天或黑夜；步骤1.5，得到绝对火点；步骤1.6，对于疑似火点，即异常高温点需要通过背景窗信息辅助判断；疑似火点的判断条件如下：T4>T4b+weight*dT4b且ΔT41>ΔT41b+weight*dΔT41b式中，T4是4μm波段的亮温，T4b是背景窗亮温的均值，dT4b是背景窗亮温的标准偏差；ΔT41b，dΔT41b是4μm和11μm波段的亮温差图像的均值和方差；步骤1.7，排除耀斑反射太阳光产生的干扰，如果0.65μm和0.86μm两个通道的反射率都大于0.3，则判定为耀斑；进而完成火点提取。进而，作为本专利技术的一种优选方案，在步骤2中，泥石流区域监测的具体过程如下：步骤2.1，输入经过几何校正、大气校正后的地表反射率数据；步骤2.2，若地表反射率数据中存在云掩膜文件，通过输入云掩膜文件可以使去云效果达到最佳，以消除云对输出产品精度的影响，当无云掩膜文件作为输入时，可跳过此步骤，直接执行步骤2.3；步骤2.3，选择绿波段、红波段、近红波段；步骤2.4，对多波段反射率产品数据逐像素计算WET-GREEN，计算获得初始泥石流影像；计算获得原始灰度直方图，通过自适应获取或人工选择阈值，得到泥石流候选区域；步骤2.5，拖动阈值选择滑动条，在实时生成该阈值下的水域区域果影像缩略图，生成水域区域影像；步骤2.6，拖动阈值选择滑动条，在实时生成该阈值下的植被稀少区域影像缩略图，生成植被稀少区域影像；步骤2.7，将泥石流候选区域与水体、植被稀少区域影像做掩膜处理获得泥石流区域。进而，作为本专利技术的一种优选方案，在步骤3中，洪涝监测的具体过程如下：步骤3.1，输入洪水发生前的经过几何校正、大气校正后的地表反射率数据；步骤3.2，输入洪水发生后的经过几何校正、大气校正后的地表反射率数据；步骤3.3，选择绿波段、近红波段；步骤3.4，分别计算洪灾前影像和洪灾后影像的NDWI；步骤3.5，分别选择阈值对灾前灾后NDWI图像进行分类，以提取出灾前灾后的水体，对两个时相提取出的水体做差值运算，以提取出洪水淹没区域。进而，作为本专利技术的一种优选方案，在步骤4中，沙尘暴提取的实施方法具体如下：步骤4.1，输入经过辐射定标的影像数据；步骤4.2，若存在云掩膜文件，通过输入云掩膜文件可以使去云效果达到最佳，以消除云对输出产品精度的影响，若无云掩膜文件作为输入时，直接执行步骤4.3，其中，云识别和水体识别算法，12μm波段的亮温值大于265的像素为云，而NDVI值小于等于0时，为水体；其中亮温值通过以下公式获得：输入图像的热辐射强度之后，利用普朗克方程求解出星上亮温，公式如下：Ti＝C1/(L*ln(C2/L5*B)+1)式中，Ti是星上亮温，C2＝1.19109*10-8，C1＝14394.74，L是波长，B是普朗克辐射值；步骤4.3，选择蓝波段、蓝波段、红波段、近红外波段、近红外波段、短波红外波段、短波红外波段、中红外波段、远红外波段、远红外波段、远红外波段；当输入云掩膜数据时，远红外波段不可用；反之，可用。步骤4.1，对沙尘暴过程MODIS光谱特征进行分析，确定对沙尘敏感的波段，对几个敏感波段进行组合，构建了四个定量监测沙尘暴的沙尘指数NDSI、DSI、DSI2和SVI；步骤4.1，当同时满足如下判别条件：NDSI>0，DSI>33，DSI2>0.83，1≤SVI<10，且非云非水时，判断为沙尘区。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。本专利技术提供了一种动态集成自然灾害遥感监测应用业务软件，包括：S101、采集研究区域的火点数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立火点提取模型。火点提取的实施过程如下：S1011、读取卫星过境拍摄的MODIS影像，提取相应波段的定标参数，计算出波段辐射值和反射率。S1012、若存在云掩膜文件，通过输入云掩膜数据可以使去云效果达到最佳，提取非云非水的像素结果，以消除云对输出产品精度的影响。当无云掩膜数据作为输入时，可跳过此步骤，直接执行下一步。S1013、选择红波段(0.645μm)、近红波段(0.86μm)、中红外波段(3.96μm)、远红外波段(11.03μm)、远红外波段(12.02μm)。S1014、选择影像拍摄时段，白天或黑夜。S1015、得到绝对火点。S1016、对于疑似火点，即异常高温点需要通过背景窗信息辅助判断；判断条件如下：T4>T4b+weight*dT4b且ΔT41>ΔT41b+weight*dΔT41b式中，T4是4μm波段的亮温，T4b是背景窗亮温的均值，dT4b是背景窗亮温的标准偏差；ΔT41b，dΔT41b是4μm和11μm波段的亮温差图像的均值和方差。并且dT4b和dΔT41b中小于2K的设置为2K。异常高温点中满足上面条件的为火点，不满足条件的将其标示为无法确定的异常高温点。S1017、排除耀斑反射太阳光产生的干扰，如果0.65μm和0.86μm两个通道的反射率都大于0.3，则判定为耀斑。S101本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态集成自然灾害遥感监测方法，其特征在于：具体包含如下步骤：步骤1，采集研究区域的火点数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立火点提取模型；步骤2，采集研究区域的泥石流数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立泥石流区域监测模型；步骤3，采集研究区域的洪涝数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立自动的洪涝监测模型；步骤4，采集研究区域的沙尘暴数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立沙尘暴提取模型。

【技术特征摘要】
1.一种动态集成自然灾害遥感监测方法，其特征在于：具体包含如下步骤：步骤1，采集研究区域的火点数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立火点提取模型；步骤2，采集研究区域的泥石流数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立泥石流区域监测模型；步骤3，采集研究区域的洪涝数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立自动的洪涝监测模型；步骤4，采集研究区域的沙尘暴数据，和不同的波段或者波段组合进行最小二乘相关性分析，通过比较相关系数得出最敏感波段或者波段组合，基于此建立沙尘暴提取模型。2.根据权利要求1所述的动态集成自然灾害遥感监测方法，其特征在于：在步骤1中，火点提取的具体过程如下：步骤1.1，读取卫星过境拍摄的MODIS影像，提取相应波段的定标参数，计算出波段辐射值和反射率；步骤1.2，若存在云掩膜文件，通过输入云掩膜数据可以使去云效果达到最佳，提取非云非水的像素结果，以消除云对输出产品精度的影响，当无云掩膜数据作为输入时，可跳过此步骤，直接执行步骤1.3；步骤1.3，选择红波段、近红波段、中红外波段、远红外波段、远红外波段；步骤1.4，选择影像拍摄时段，白天或黑夜；步骤1.5，得到绝对火点；步骤1.6，对于疑似火点，即异常高温点需要通过背景窗信息辅助判断；疑似火点的判断条件如下：T4>T4b+weight*dT4b且ΔT41>ΔT41b+weight*dΔT41b式中，T4是4μm波段的亮温，T4b是背景窗亮温的均值，dT4b是背景窗亮温的标准偏差；ΔT41b，dΔT41b是4μm和11μm波段的亮温差图像的均值和方差；步骤1.7，排除耀斑反射太阳光产生的干扰，如果0.65μm和0.86μm两个通道的反射率都大于0.3，则判定为耀斑；进而完成火点提取。3.根据权利要求1所述的动态集成自然灾害遥感监测方法，其特征在于：在步骤2中，泥石流区域监测的具体过程如下：步骤2.1，输入经过几何校正、大气校正后的地表反射率数据；步骤2.2，若地表反射率数据中存在云掩膜文件，通过输入云掩膜文件可以使去云效果达到最佳，以消除云对输出产品精度的影响，当无云掩膜文件作为输入时，可跳过此步骤，直接执行步骤2.3；步骤2.3，选择绿波段、红波段、近红波段；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张阁阁，丁火平，高涛，王玮哲，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11