一种基于Himawari-8卫星数据的火点识别方法及系统技术方案

本申请公开了一种基于Himawari

【技术实现步骤摘要】
一种基于Himawari
‑
8卫星数据的火点识别方法及系统


[0001]本专利技术涉及图像目标识别领域，特别涉及一种基于Himawari
‑
8卫星数据的火点识别方法及系统。

技术介绍

[0002]卫星遥感技术有观测范围广、信息采集丰富、重复观测能力强的特点，利用图像对森林火灾进行监测可以及时发现火点位置与变化，准确评估火灾损失与影响，对于不宜接近的森林火灾，遥感图像火点识别更加具有独特且重要的优势，能够对指定区域进行火点识别。
[0003]通常大多部分的火点识别都是利用绝对阈值和自适应阈值的方法进行火点识别，绝对阈值法通过某些通道与固定阈值进行比较来识别火点，但是绝对阈值的召回率太低，很容易受到不同区域、季节、天气等因素的影像；自适应阈值法是通过设置通道窗口计算均值和方差确定阈值，可以解决不同区域、季节、天气等因素影像的问题，但是忽略了其他通道的潜在火点，导致识别误判率高。

技术实现思路

[0004]为此，本申请提供一种基于隐私计算处理多数据源缺失值的填充方法及装置，
[0005]基于此，本申请实施例提供了一种基于Himawari
‑
8卫星数据的火点识别方法及系统，在传统的火点识别技术的基础上增加了多个通道数据周边背景区像元计算，更有效的识别出疑似高温像元，从而提高识别的准确性。
[0006]第一方面，提供了一种基于Himawari
‑
8卫星数据的火点识别方法，该方法包括：
[0007]获取监测周期内的Himawari
‑
8数据；其中，所述Himawari
‑
8数据为nc格式数据；
[0008]对所述Himawari
‑
8数据进行裁剪；具体包括对待识别的目标区域进行外接裁剪，保留目标区域数据；
[0009]对目标区域数据进行预处理；具体包括将目标区域数据中预设波段的数据进行提取；其中，波段的数据包括波长和辐射值，所述预设波段至少为两个波段；
[0010]基于目标区域中预设波段的数据通过火点算法进行识别，输出目标区域的火点识别结果。
[0011]可选地，所述对所述Himawari
‑
8数据进行裁剪，还包括：
[0012]通过shp文件对nc文件进行外接裁剪，保留目标区域；
[0013]读取shp文件的最大外边界数值，并根据shp文件读取到的nc格式数据设置新六参，同时生成全零的二维矩阵。
[0014]可选地，在对Himawari
‑
8数据进行裁剪之后，所述方法还包括：
[0015]将裁剪的数据中所提取的预设波段的数据赋值到全零的二维矩阵中；所述二维矩阵用于表征目标区域的像素坐标系；
[0016]根据GDAL的六参数模型将给定的投影或地理坐标与像素坐标相互转换。
[0017]可选地，所述方法还包括：
[0018]计算赋值后预设波段的二维矩阵亮温值，
[0019]预设波段间的亮温差和亮温差平均值，得到初步高温像元像素坐标，并将像素坐标转换为经纬度坐标。
[0020]可选地，将目标区域数据中预设波段的数据进行提取，包括：
[0021]将波长3.9μm和波长11.2μm的数据进行提取，用于分析目标区域的燃烧像元；
[0022]将波长0.86μm和波长1.6μm的数据进行提取，用于分析目标区域的水体特征；
[0023]将波长0.64μm、波长0.86μm和波长11.2μm的数据进行提取，用于分析目标区域的云体特征。
[0024]可选地，基于目标区域中预设波段的数据通过火点算法进行识别，包括：
[0025]根据公式：
[0026][0027]确定各个像元的温度；其中，h＝6.626*10
‑
34
表示普朗克常数，c＝299792458m/s表示光速，k＝1.38*10
‑
23
表示玻耳兹曼常数，λ表示波长，L表示辐射值。
[0028]可选地，基于目标区域中预设波段的数据通过火点算法进行识别，包括：
[0029]当满足R
1.6
<0.05且R
0.86
<0.15时，目标像元被标识为水体；
[0030]其中，R
0.86
和R
1.6
分别为波长0.86μm和波长1.6μm处的表观反射率。
[0031]可选地，基于目标区域中预设波段的数据通过火点算法进行识别，包括：
[0032]当满足R
0.64
+R
0.86
>0.9且T
11.2
<265K时，目标像元被标识为云体；
[0033]其中，R
0.64
和R
0.86
为波长0.64μm和0.86μm处的表观反射率，T
11.2
为波长11.2μm处的温度。
[0034]可选地，所述获取监测周期内的Himawari
‑
8数据，包括：
[0035]连接Himawari
‑
8FTP；对指定时期的文件夹实时监测；设置nc文件的监测时间间隔；将监测到的最新nc文件进行下载。
[0036]第二方面，提供了一种基于Himawari
‑
8卫星数据的火点识别系统，该系统包括：
[0037]获取模块，用于获取监测周期内的Himawari
‑
8数据；其中，所述Himawari
‑
8数据为nc格式数据；
[0038]裁剪模块，用于对所述Himawari
‑
8数据进行裁剪；具体包括对待识别的目标区域进行外接裁剪，保留目标区域数据；
[0039]处理模块，用于对目标区域数据进行预处理；具体包括将目标区域数据中预设波段的数据进行提取；其中，波段的数据包括波长和辐射值，所述预设波段至少为两个波段；
[0040]识别模块，基于目标区域中预设波段的数据通过火点算法进行识别，输出目标区域的火点识别结果。
[0041]可以看出，本专利技术的有益效果在于：
[0042](1)可以实现对识别区域实时监测，相对其他卫星拍摄的影像数据更稳定，及时对火点进行识别，提高了稳定性；
[0043](2)相对传统的火点识别，增加了云体与水体的识别，减少的云体与水体对火点识
别产生的误判，更提高了识别的准确率；
[0044](3)由于传统的火点识别只有单一的通道去判断火点，该方法增加了其他通道对火点像元的判断，解决了通道单一的问题，进一步提高了识别准确率。
附图说明
[0045]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Himawari
‑
8卫星数据的火点识别方法，其特征在于，所述方法包括：获取监测周期内的Himawari
‑
8数据；其中，所述Himawari
‑
8数据为nc格式数据；对所述Himawari
‑
8数据进行裁剪；具体包括对待识别的目标区域进行外接裁剪，保留目标区域数据；对目标区域数据进行预处理；具体包括将目标区域数据中预设波段的数据进行提取；其中，波段的数据包括波长和辐射值，所述预设波段至少为两个波段；基于目标区域中预设波段的数据通过火点算法进行识别，输出目标区域的火点识别结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述Himawari
‑
8数据进行裁剪，还包括：通过shp文件对nc文件进行外接裁剪，保留目标区域；读取shp文件的最大外边界数值，并根据shp文件读取到的nc格式数据设置新六参，同时生成全零的二维矩阵。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在对Himawari
‑
8数据进行裁剪之后，所述方法还包括：将裁剪的数据中所提取的预设波段的数据赋值到全零的二维矩阵中；所述二维矩阵用于表征目标区域的像素坐标系；根据GDAL的六参数模型将给定的投影或地理坐标与像素坐标相互转换。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：计算赋值后预设波段的二维矩阵亮温值，预设波段间的亮温差和亮温差平均值，得到初步高温像元像素坐标，并将像素坐标转换为经纬度坐标。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将目标区域数据中预设波段的数据进行提取，包括：将波长3.9μm和波长11.2μm的数据进行提取，用于分析目标区域的燃烧像元；将波长0.86μm和波长1.6μm的数据进行提取，用于分析目标区域的水体特征；将波长0.64μm、波长0.86μm和波长11.2μm的数据进行提取，用于分析目标区域的云体特征。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于目标区域中预设波段的数据通过火点算法进行识别，包括：根据公式：确定各个像元的温度；其中，h＝6.626*10
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34
表示普朗克常数，c＝299792458m/s表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，周蕴嘉，李昊明，高占平，赵宗金，胡伟，
申请(专利权)人：北京爱特拉斯信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：