卫星光学遥感器编队的灾害识别监测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种卫星光学遥感器编队的灾害识别监测方法及系统，包括如下步骤：初步灾点信息获取步骤：通过第一预设光学遥感器对地面进行扫描观测，获取地面观测数据；根据地面观测数据进行灾害识别，获取初步灾点信息；灾点确认步骤：通过第二预设光学遥感器对初步灾点信息所在的区域进行观测成像，获取灾点区域图像；对灾点区域图像进行目标识别，确认灾点。本发明专利技术基于卫星光学遥感器编队的灾害识别和监测，建立了基于卫星遥感的灾害快速识别和动态监测的方法，确保了灾害的快速识别和动态监视，有效的提升了搜救和处理灾害的时效性。有效的提升了搜救和处理灾害的时效性。有效的提升了搜救和处理灾害的时效性。

【技术实现步骤摘要】
卫星光学遥感器编队的灾害识别监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及灾害监测的
，具体地，涉及一种卫星光学遥感器编队的灾害识别监测方法及系统。尤其是，优选的涉及一种卫星光学遥感器编队的森林火灾识别和监测方法。

技术介绍

[0002]近些年来，森林火灾发生频率越来越高，发生的区域覆盖了全世界的各大森林，对森林资源乃至人类生存带来了重大危害和损失。为了实现森林火灾的有效控制，森林火灾的快速识别及响应成为了一个急需解决的问题。
[0003]目前广泛使用的森林火灾地面监测系统，主要依靠多个分布式火灾传感器节点，将传感器通过无线模块将信息传送到远程终端。这类方法火灾发现可靠性高，然而需要进行大量的传感器布局，需要大量的人力和物力，探测范围约在10km左右，无法实现对森林区域的全部覆盖。
[0004]随着卫星及飞行器技术的发展，利用空中遥感器对地面监测的优势也十分明显，可以从森林火灾上空直接观测整个火灾态势，在火灾监测和应急响应方面发挥了重大作用。
[0005]公开号为CN101073693A的中国专利技术专利文献公开了一种基于小型飞行器的准实时动态森林火灾监测系统，利用可遥控的小型飞行器构造一个具有准实时、动态特点的森林火灾监测系统。该方法能动态观测火灾发生情况，然而在进行观测之前需要采用常规手段进行火灾的发现、识别。
[0006]公开号为CN104240429A的中国专利技术专利文献公开了一种红外与多光谱波段组合监测森林火灾的方法，采用环境一号B星的红外多光谱相机和CCD相机的遥感图像，可以识别森林火灾的火点、火线的形状、大小、位置，也可以识别正在蔓延的火灾，以及火灾引起的烟雾，还可以对已经扑灭的森林火灾进行受灾范围提取并计算过火面积。能帮助救火人员辨识火点位置，分析火势情况。该方法利用卫星的红外及可见光图像进行火灾监测，然而其数据需在卫星下传至地面后进行处理，森林火灾事件响应时间较长。
[0007]公开号为CN113658397A的中国专利技术专利文献公开了一种基于北斗卫星和图像识别的森林火灾监测预警系统及装置，基于北斗卫星和图像识别的森林火灾监测预警系统，其特征在于，包括有森林火灾监测预警系统，森林火灾监测预警系统上链接有数据采集子系统，数据采集子系统与森林火险天气指标子系统相链接，森林火险天气指标子系统上链接有控制中心子系统和应急响应子系统；还提出了与森林火灾监测预警系统相匹配的火灾监测预警装置。
[0008]针对上述中的相关技术，专利技术人认为对灾害的识别和监测的效率较低，进而导致搜救和处理灾害的时效性较低，因此亟需研发和建立针对灾害自动发现、快速响应且动态监测的系统。

技术实现思路

[0009]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种卫星光学遥感器编队的灾害识别监测方法及系统。
[0010]根据本专利技术提供的一种卫星光学遥感器编队的灾害识别监测方法，包括如下步骤：
[0011]初步灾点信息获取步骤：通过第一预设光学遥感器对地面进行扫描观测，获取地面观测数据；根据地面观测数据进行灾害识别，获取初步灾点信息；
[0012]灾点确认步骤：通过第二预设光学遥感器对初步灾点信息所在的区域进行观测成像，获取灾点区域图像；对灾点区域图像进行目标识别，确认灾点。
[0013]优选的，该方法还包括如下步骤：
[0014]编队步骤；第一卫星和第二卫星运行在同一轨道面上，且第一卫星较第二卫星的轨道相位提前预设值；
[0015]所述第一预设光学遥感器为多光谱光学遥感器，且多光谱光学遥感器搭载在第一卫星上；
[0016]还在第一卫星上搭载第一星上处理设备以及星间数据传输设备；
[0017]第二预设光学遥感器搭载在第二卫星上；
[0018]还在第二卫星上搭载第二星上处理设备以及星间数据接收设备。
[0019]优选的，所述初步灾点信息获取步骤包括如下步骤：
[0020]观测数据获取步骤：通过多光谱光学遥感器对地面进行预设幅度扫描观测，获取地面观测数据；
[0021]初步识别步骤：第一星上处理设备对地面观测数据中的红外波段探测数据和热红外波段探测数据进行灾害识别。
[0022]优选的，在所述初步识别步骤中，灾害识别过程为：对探测数据进行辐射校正以及几何校正，采用亮温阈值比较法确定初步灾点像素；
[0023]若初步灾点像素存在灾点信息，执行灾点图像获取步骤，否则返回执行观测数据获取步骤。
[0024]优选的，该方法还包括如下步骤：
[0025]第一星上传输步骤：第一星上处理设备将初步灾点信息传输给星间数据传输设备；
[0026]星间传输步骤：星间数据传输设备对初步灾点信息按照预设协议进行组包，通过星间链路，将组包后的初步灾点信息传输给星间数据接收设备；
[0027]第二星间数据接收步骤：星间数据接收设备接收并解析组包后的初步灾点信息，得到解析后的初步灾点信息。
[0028]优选的，所述灾点确认步骤包括如下步骤：
[0029]灾点区域获取步骤：第二卫星根据解析后的初步灾点信息，计算第一卫星经过灾点区域的姿态，调整第二卫星姿态，第二预设光学遥感器对灾点区域进行观测成像，获取灾点区域图像；
[0030]目标识别步骤：第二星上处理设备对灾点区域图像进行目标识别，确认灾点；
[0031]信息传输步骤：第二卫星将确认的灾点信息通过卫星数传下传至地面用户终端。
[0032]优选的，在所述目标识别步骤中，目标识别为：对灾点区域图像进行辐射校正以及几何校正，采用神经网络算法进行目标识别；
[0033]若识别的目标中存在火点，执行信息传输步骤，否则执行初步灾点信息获取步骤。
[0034]根据本专利技术提供的一种卫星光学遥感器编队的灾害识别监测系统，包括如下模块：
[0035]初步灾点信息获取模块：通过第一预设光学遥感器对地面进行扫描观测，获取地面观测数据；根据地面观测数据进行灾害识别，获取初步灾点信息；
[0036]灾点确认模块：通过第二预设光学遥感器对初步灾点信息所在的区域进行观测成像，获取灾点区域图像；对灾点区域图像进行目标识别，确认灾点。
[0037]优选的，该系统还包括如下模块：
[0038]编队模块；第一卫星和第二卫星运行在同一轨道面上，且第一卫星较第二卫星的轨道相位提前预设值；
[0039]所述第一预设光学遥感器为多光谱光学遥感器，且多光谱光学遥感器搭载在第一卫星上；
[0040]还在第一卫星上搭载第一星上处理设备以及星间数据传输设备；
[0041]第二预设光学遥感器搭载在第二卫星上；
[0042]还在第二卫星上搭载第二星上处理设备以及星间数据接收设备。
[0043]优选的，所述初步灾点信息获取模块包括如下模块：
[0044]观测数据获取模块：通过多光谱光学遥感器对地面进行预设幅度扫描观测，获取地面观测数据；
[0045]初步识别模块：第一星上处理设备对地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星光学遥感器编队的灾害识别监测方法，其特征在于，包括如下步骤：初步灾点信息获取步骤：通过第一预设光学遥感器对地面进行扫描观测，获取地面观测数据；根据地面观测数据进行灾害识别，获取初步灾点信息；灾点确认步骤：通过第二预设光学遥感器对初步灾点信息所在的区域进行观测成像，获取灾点区域图像；对灾点区域图像进行目标识别，确认灾点。2.根据权利要求1所述的卫星光学遥感器编队的灾害识别监测方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：编队步骤；第一卫星和第二卫星运行在同一轨道面上，且第一卫星较第二卫星的轨道相位提前预设值；所述第一预设光学遥感器为多光谱光学遥感器，且多光谱光学遥感器搭载在第一卫星上；还在第一卫星上搭载第一星上处理设备以及星间数据传输设备；第二预设光学遥感器搭载在第二卫星上；还在第二卫星上搭载第二星上处理设备以及星间数据接收设备。3.根据权利要求2所述的卫星光学遥感器编队的灾害识别监测方法，其特征在于，所述初步灾点信息获取步骤包括如下步骤：观测数据获取步骤：通过多光谱光学遥感器对地面进行预设幅度扫描观测，获取地面观测数据；初步识别步骤：第一星上处理设备对地面观测数据中的红外波段探测数据和热红外波段探测数据进行灾害识别。4.根据权利要求3所述的卫星光学遥感器编队的灾害识别监测方法，其特征在于，在所述初步识别步骤中，灾害识别过程为：对探测数据进行辐射校正以及几何校正，采用亮温阈值比较法确定初步灾点像素；若初步灾点像素存在灾点信息，执行灾点图像获取步骤，否则返回执行观测数据获取步骤。5.根据权利要求2所述的卫星光学遥感器编队的灾害识别监测方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：第一星上传输步骤：第一星上处理设备将初步灾点信息传输给星间数据传输设备；星间传输步骤：星间数据传输设备对初步灾点信息按照预设协议进行组包，通过星间链路，将组包后的初步灾点信息传输给星间数据接收设备；第二星间数据接收步骤：星间数据接收设备接收并解析组包后的初步灾点信息，得到解析后的初步灾点信息。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：余辉，陈晓，于淼，王伟，张晓，张旭光，陆希，娄明静，段晓闻，王民建，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：