基于SAR图像地表参数反演的山火预警方法研究

发布时间：2017-12-08 08:24

  本文关键词：基于SAR图像地表参数反演的山火预警方法研究

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【摘要】：中国西部山区自然环境恶劣、山高路险、交通不便,而且山区森林植被覆盖度高、落叶沉积,火灾发生频率高、隐蔽性强,采用人员地面监测和预警十分困难,因此在高原地区的山火预警中采用何种数据和技术方法尤为重要。利用多源遥感技术的宏观性、及时性,可以对高原区域的森林山火进行监测和预警,并节省人力、物力和时间;尤其是微波遥感凭借其全天时、全天候以及穿透云雾的特点,在多云、多雾、多雨的山区应用广泛。但是,山火发生的影响因素较多,很难获取全部的相关因素参数,给山火预警提出了挑战和难题。如何在仅有少量地表参数的情况下,进行精准的山火监测与山火预警成为一个技术难点。本研究针对上述问题,利用合成孔径雷达数据、实测地面实验数据和少量气象数据,通过不同参数的信息提取和山火预警模型构建,实现对多云、多雨、地形复杂的山区进行山火预警。本文主要研究内容和成果如下:(1)通过分析地形复杂区域对雷达回波的影响,将合成孔径雷达图像形成的透视收缩、叠掩、阴影等地形畸变进行DEM校正,消除地形畸变带来的误差。(2)利用支持向量机分类方法和合成孔径雷达图像多极化特性,在对复杂地形区域地物类型分析的基础上,将裸土、水体、建筑物等影响物去除,实现植被区域的提取。(3)基于不同数据源、不同参数反演算法分别对植被生物量、植被含水量、植被覆盖下的土壤含水量等参数进行了定量反演,并通过实测的地面实验数据和多源遥感数据进行了精度验证。(4)为了更好的对山火发生过程(火前预警、火中监测、火后恢复)进行研究,利用地面微波散射计对模拟山火进行观测,分别得到三个阶段的后向散射特性,并对其进行理论分析。(5)综合考虑合成孔径雷达图像反演的不同地表参数、温度等影响因子,利用森林火险指数对研究区进行火险概率计算;并利用土壤含水量与山火的相关关系对森林火险指数进行修正,得到最终的森林植被火险等级图,并根据模型分析得到山火的诱因。利用MODIS卫星的火点数据作为山火预警模型的验证数据,验证结果表明,本文构建的山火预警模型有较好的山火预警效果。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S762;P237

【共引文献】

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本文编号：1265715