一种基于静止气象卫星的潜在火点判识方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于静止气象卫星的潜在火点判识方法和装置，涉及火点识别的技术领域，包括：获取预设时间段内待判别区域的静止气象卫星遥感影像数据，并确定出静止气象卫星遥感影像数据中各个像元的属性数据；基于属性数据，确定出静止气象卫星遥感影像数据中的目标像元，其中，目标像元为除云像元，水体像元和绝对火点像元以外的像元；基于动态窗口算法和属性数据，计算出目标像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值；基于预设条件，目标像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值，确定出目标像元中的最终像元，将最终像元和绝对火点像元确定为潜在火点，解决了现有的潜在火点判识方法的判识准确率较低的技术问题。识准确率较低的技术问题。识准确率较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于静止气象卫星的潜在火点判识方法和装置


[0001]本专利技术涉及火点识别的
，尤其是涉及一种基于静止气象卫星的潜在火点判识方法和装置。

技术介绍

[0002]目前，基于静止气象卫星监测火情的方法可以分为固定阈值法，自适应阈值法(空间差异法)以及时间差异法。除通过预先设定阈值来进行判识的固定阈值法外，自适应阈值法与时间差异法都使用了潜在火点判识的方法。潜在火点的判识，是基于对卫星监测火情的准实时要求，通过一系列的判识条件筛除明显的非火点像元，同时尽可能地判识与火点像元具有类似特征的像元，标记为潜在火点像元。在后续的精细化判识过程中，通过对潜在火点像元与周围背景像元进行比对，可以达到快速精确地火点判识。因此，潜在火点的判识准确度极大程度上地影响了静止气象卫星火情监测的准确性。
[0003]现有的静止气象卫星监测火情方法中，对潜在火点的判识方法有固定阈值法以及空间上下文法。固定阈值法通过预先设定的阈值进行潜在火点像元的筛选，但是不同地域，不同季节存在变化。阈值过低会使大量非火点像元通过筛选，加大后续计算量以及误判概率，阈值过高则会遗漏细小火情，导致判识精度降低，因此，通过固定阈值进行筛选的潜在火点判识方法普适性较差，且精度较低。而空间上下文法，通过对比目标像元与背景像元的中红外通道亮温值(BT)，以及中红外通道与远红外通道的亮温差(ΔBT)，筛选出潜在火点。该方法有效避免了部分因固定阈值设定不准确而导致的误判与漏判，但是仍然存在判识不准确的情况。在对多像元的大火情进行潜在热点判识时，目标像元与背景像元的BT，ΔBT差异并不明显，很可能导致应该被判识为潜在热点的像元被过滤，导致出现火点像元漏判的情况。同时，空间上下文法未提前过滤云、水体以及绝对热点像元，导致背景像元的BT与ΔBT与实际可用于进行判识的真值BT、ΔBT不符，导致在对目标像元进行计算时的误判与漏判。
[0004]针对上述问题，还未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于静止气象卫星的潜在火点判识方法和装置，以缓解了现有的潜在火点判识方法的判识准确率较低的技术问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于静止气象卫星的潜在火点判识方法，包括：获取预设时间段内待判别区域的静止气象卫星遥感影像数据，并确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中各个像元的属性数据，其中，所述属性数据包括：昼夜属性，同时刻亮温平均值和同时刻亮温差平均值；基于所述属性数据，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中的目标像元，其中，所述目标像元为除云像元，水体像元和绝对火点像元以外的像元；基于动态窗口算法和所述属性数据，计算出所述目标像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值；基于预设条件，所述目标像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值，确定出所述目标
像元中的最终像元，将所述最终像元和所述绝对火点像元确定为潜在火点。
[0007]进一步地，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中各个像元的属性数据，包括：对所述静止气象卫星遥感影像数据进行预处理，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中各个像元的目标参数，其中，所述目标参数包括：可见光通道表观反射率数据，近红外通道表观反射率数据，中红外通道亮温数据，远红外通道亮温数据，卫星天顶角，卫星方位角，太阳天顶角和太阳天顶角；基于所述目标参数和预设判别公式，确定出各个像元的昼夜属性，其中，所述预设判别公式为其中，所述预设判别公式为其中，所述预设判别公式为其中，所述预设判别公式为DayBool为日间像元的掩膜文件，NightBool为夜间像元的掩膜文件，ValidBool为静止气象卫星遥感影像数据质量满足使用要求的有效性掩膜文件，为第1通道表观反射率，θ
soz
为太阳天顶角度数；基于所述目标参数和亮温平均值公式，确定出各个像元的同时刻亮温平均值，其中，所述亮温平均值公式为其中，为同时刻亮温平均值，n为所述预设时间段内的天数，为第i天的同时刻第7通道亮温值；基于所述目标参数和亮温差平均值公式，确定出各个像元的同时刻亮温差平均值，其中，所述亮温差平均值公式为其中，ΔBT为亮温差，表示第i天的同时刻第13通道亮温值，ΔBT
i
表示第i天的同时刻亮温差。
[0008]进一步地，基于所述属性数据，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中的目标像元，包括：基于所述属性数据、所述目标数据和晴空背景场数据，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中的云像元，其中，所述云像元包括：日间云像元和夜间云像元；基于所述属性数据、所述目标数据和水体掩膜数据，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中的云像元；基于所述属性数据和所述目标数据，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中的绝对火点像元，其中，所述绝对火点像元包括：日间绝对火点像元和夜间绝对火点像元。
[0009]进一步地，基于动态窗口算法和所述属性数据，计算出所述目标像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值，包括：基于动态窗口算法，确定出目标窗口中的目标像元的数量，其中，所述目标窗口为以任意一个目标像元为中心构建的预设尺寸的窗口；将所述数量大于预设阈值的目标窗口对应的目标像元确定为有效像元，以及将所述数量小于或等于预设阈值的目标窗口对应的目标像元确定为无效像元；基于所述有效像元对应的目标窗口中的目标像元，计算出所述有效像元的平均亮温值和平均亮温差值；基于所述大津算法，所述目标像元的同时刻亮温平均值和同时刻亮温差平均值，确定出所述目标像元的平均亮温值经验阈值和平均亮温差值经验阈值；基于所述有效像元的平均亮温值和平均亮温差值，以及所述有效像元的平均亮温值经验阈值和平均亮温差值经验阈值，确定出所述有效像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值；将所述无效像元的平均亮温值经验阈值和平均亮温差值经验阈值，确定出所述无效像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值。
[0010]进一步地，基于预设条件，所述目标像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值，确定
出所述目标像元中的最终像元，包括：将所述有效像元中第i天的同时刻第7通道亮温值与对应的背景亮温阈值之间的差值大于第一预设阈值、第i天的同时刻亮温差与对应的背景亮温差阈值之间的差值大于第一预设阈值且第i天的同时刻第7通道亮温值大于第二预设阈值的有效像元的有效像元，确定为所述最终像元；将所述无效像元中第i天的同时刻第7通道亮温值与对应的背景亮温阈值之间的差值大于第三预设阈值、第i天的同时刻亮温差与对应的背景亮温差阈值之间的差值大于第三预设阈值且第i天的同时刻第7通道亮温值大于第四预设阈值的无效像元，确定为所述最终像元。
[0011]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于静止气象卫星的潜在火点判识装置，包括：获取单元，确定单元，计算单元和判别单元，其中，所述获取单元，用于获取预设时间段内待判别区域的静止气象卫星遥感影像数据，并确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中各个像元的属性数据，其中，所述属性数据包括：昼夜属性，同时刻亮温平均值和同时刻亮温差平均值；所述确定单元，用于基于所述属性数据，确定出所述静止本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于静止气象卫星的潜在火点判识方法，其特征在于，包括：获取预设时间段内待判别区域的静止气象卫星遥感影像数据，并确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中各个像元的属性数据，其中，所述属性数据包括：昼夜属性，同时刻亮温平均值和同时刻亮温差平均值；基于所述属性数据，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中的目标像元，其中，所述目标像元为除云像元，水体像元和绝对火点像元以外的像元；基于动态窗口算法和所述属性数据，计算出所述目标像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值；基于预设条件，所述目标像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值，确定出所述目标像元中的最终像元，将所述最终像元和所述绝对火点像元确定为潜在火点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中各个像元的属性数据，包括：对所述静止气象卫星遥感影像数据进行预处理，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中各个像元的目标参数，其中，所述目标参数包括：可见光通道表观反射率数据，近红外通道表观反射率数据，中红外通道亮温数据，远红外通道亮温数据，卫星天顶角，卫星方位角，太阳天顶角和太阳天顶角；基于所述目标参数和预设判别公式，确定出各个像元的昼夜属性，其中，所述预设判别公式为公式为公式为DayBool为日间像元的掩膜文件，NightBool为夜间像元的掩膜文件，ValidBool为静止气象卫星遥感影像数据质量满足使用要求的有效性掩膜文件，为第1通道表观反射率，θ
soz
为太阳天顶角度数；基于所述目标参数和亮温平均值公式，确定出各个像元的同时刻亮温平均值，其中，所述亮温平均值公式为其中，为同时刻亮温平均值，n为所述预设时间段内的天数，为第i天的同时刻第7通道亮温值；基于所述目标参数和亮温差平均值公式，确定出各个像元的同时刻亮温差平均值，其中，所述亮温差平均值公式为其中，ΔBT为亮温差，表示第i天的同时刻第13通道亮温值，ΔBT
i
表示第i天的同时刻亮温差。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述属性数据，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中的目标像元，包括：基于所述属性数据、所述目标数据和晴空背景场数据，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中的云像元，其中，所述云像元包括：日间云像元和夜间云像元；基于所述属性数据、所述目标数据和水体掩膜数据，确定出所述静止气象卫星遥感影
像数据中的云像元；基于所述属性数据和所述目标数据，确定出所述静止气象卫星遥感影像数据中的绝对火点像元，其中，所述绝对火点像元包括：日间绝对火点像元和夜间绝对火点像元。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于动态窗口算法和所述属性数据，计算出所述目标像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值，包括：基于动态窗口算法，确定出目标窗口中的目标像元的数量，其中，所述目标窗口为以任意一个目标像元为中心构建的预设尺寸的窗口；将所述数量大于预设阈值的目标窗口对应的目标像元确定为有效像元，以及将所述数量小于或等于预设阈值的目标窗口对应的目标像元确定为无效像元；基于所述有效像元对应的目标窗口中的目标像元，计算出所述有效像元的平均亮温值和平均亮温差值；基于大津算法，所述目标像元的同时刻亮温平均值和同时刻亮温差平均值，确定出所述目标像元的平均亮温值经验阈值和平均亮温差值经验阈值；基于所述有效像元的平均亮温值和平均亮温差值，以及所述有效像元的平均亮温值经验阈值和平均亮温差值经验阈值，确定出所述有效像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值；将所述无效像元的平均亮温值经验阈值和平均亮温差值经验阈值，确定出所述无效像元的背景亮温阈值和背景亮温差阈值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于预设条件，所述目...

【专利技术属性】
技术研发人员：张航，周君亚，王宇翔，祝存兄，刘致远，
申请(专利权)人：航天宏图信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：