卫星遥感已成为森林火灾、草原火情及工业火灾监测的核心手段,在应急响应与生态研究中广泛应用。卫星遥感监测火情的技术原理主要基于对地表热异常和烟雾的探测,结合多光谱、红外及热红外波段的数据分析。

核心原理和关键技术
1. 热红外辐射探测(火点识别)
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热异常检测:火灾会产生高温(通常>600°C),在热红外波段(如3.7–4.3 μm、10.5–12.5 μm)释放强烈辐射。卫星搭载的热红外传感器(如MODIS、VIIRS、Himawari-8的AHI)通过比对像元与周围背景温度差异,识别异常高温点。
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亮温阈值法:设定阈值(如MODIS的330K),结合昼夜温差、季节变化排除太阳加热等干扰,降低误报率。
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双波段算法:利用中红外(MIR)和热红外(TIR)波段的辐射差异(如MODIS的Band 21/22和Band 31),区分火点与其他热源(如工业设施)。
2. 可见光/近红外烟雾监测
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烟雾识别:火灾产生的烟雾在可见光波段(0.4–0.7 μm)呈白色或灰色羽状,近红外波段(0.7–1.1 μm)反射率较高。卫星(如Landsat、Sentinel-2)通过多光谱成像捕捉烟雾扩散范围和方向。
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气溶胶指数:紫外波段(如TOMS、OMPS)可检测烟雾中的吸收性气溶胶,辅助确认火情。
3. 多光谱协同分析
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植被状态辅助:结合归一化植被指数(NDVI)或燃烧指数(NBR),分析植被覆盖变化,确认过火区域。
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假彩色合成:如Landsat的短波红外(SWIR)与红光组合(Band 7-6-4),突出燃烧区(呈亮红色)与未燃烧区的对比。
4. 卫星类型与数据源
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静止卫星(如GOES-R、Himawari-8):高频观测(5–10分钟/次),适合实时监测火势蔓延。
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极轨卫星(如NPP/VIIRS、Terra/Aqua MODIS):每日覆盖全球,分辨率较高(375m–1km),适合大范围火点普查。
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高分辨率卫星(如Sentinel-2、Landsat-9):提供10–30米分辨率,用于灾后评估。
5. 数据处理与算法
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火点提取算法:如NASA的MODIS Fire and Thermal Anomalies产品(MOD14/MYD14)、VIIRS的VNP14IMG。
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时空融合:结合多卫星数据提高检测频率和精度。
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机器学习:利用深度学习(如CNN)从多光谱数据中自动分类火点,减少误报(如云层反射、金属屋顶干扰)。
火情监测数据
基于以上技术原理,目前市面上已经出现成熟的火情监测服务数据,对于有大范围覆盖、无人区监测、实时预警(如NASA FIRMS平台)监测的用户或场景需求来说,可以直接通过调用数据接口获取火情监测数据用户辅助分析。以下是以星图云开放平台火情监测api数据调用示例:
请求示例
https://api.open.geovisearth.com/v2/fire/api/dailyListPage?token=您的token
请求参数
{"current": 1,"query": {"regionCode": "530000"},"size": 3
}
返回示例
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原开发文档可参考:开发文档