前言：中文期刊网精心挑选了火灾遥感监测的原理和方法范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
火灾遥感监测的原理和方法范文1
1森林火灾现状分析
由于基层瞒报森林火灾现象普遍存在，特别是一般森林火灾基本都不上报，除非有明显森林防火卫星热点。因此，森林火灾次数、森林火灾总次数、森林火灾面积等数据可能偏小，不能用于我国森林火灾现状分析。
据国家统计局中国统计年鉴数据表明，近年来，我国的森林火灾，无论发生次数，还是火场总面积，都呈下降趋势，如表1所示[1]。
尽管如此，我国较大火灾次数，特别是重大、特大森林火灾次数并未呈明显下降趋势。据中国统计年鉴数据表明，2011年～2015年，我国较大森林火灾次数在1200～2600次之间振荡，重大、特大森林火灾次数在0～9次变化。如表2、图1所示。2017年5月份，我国发生多起较大森林火灾，其中5月2日，内蒙古大兴安岭毕拉河林业局北大河林场发生火场面积逾1.15万公顷的特大森林火灾，3万多名群众生命财产受到威胁。
2存在的问题
在森林防火方面，中央政府和各级地方政府高度重视，并投入了大量人力与财力，特别是不少地方政府，一到森林防火期，市、县、乡、村四级防火工作人员全天连续工作数日，人力财力耗费极大，不计成本地投入到森林防火之中。
尽管如此，我国较大森林火灾、重大森林火灾、特大森林火灾仍然居高不下，这显然不完全是人力、物力和财力投入不足的原因，应该从管理上进行分析，寻找深层次的原因。造成这一现象的主要原因，一是在火灾预防上，采取的是完全行政化管理，没有进行有效的成本控制，管理粗放，投入高，成效低；二是以纪代法，责任追究不力，特别是对火灾肇事者的追责，多是将火灾肇事者推给智障人员、老年人员、贫困户或妇女，大灾化小灾，追责最终不了了之，使得真正的火灾肇事者逃避法律制裁，林农的火灾损失无法得到赔偿 [2-11] 。
3 森林防火社会化
由专业的遥感遥测公司承担林火（卫星热点）实时监测，并承担火灾后期灾情评估，通过高分卫星，对灾后火灾现场进行评测，彻底杜绝瞒报火灾现象，让有关决策层掌握真实火灾数据，制定科学的森林防火决策。
3.2适时航空护林
为降低航空护林成本，与航空公司签订协议，在防火紧要期，租用航空公司的轻型飞机，携带遥感遥测设备，在进行防火巡航的同时，进行森林资源、病虫害、野生动物等的监测。发生重大、特大森林火灾，租用合适机型的飞机进行扑火、救灾。
3.3地面防火巡查公司化
把乡村护林员、防火信息员等交由专业公司管理，在负责森林防火巡查、防火哨卡值守、林火地面监测、一般森林火灾扑救等地面森林防火工作的同时，平时还负责协助森林灾害地面调查、小面积森林病虫害防治等森林灾害防治与救援工作。
3.4火灾扑救现代化
成立森林火灾救援中心，全面负责重大、特大森林火灾扑救工作，必要时，租用大型飞机协助扑救与救援 [12-20] 。
4 建立损失追偿机制
4.1以刑代纪，依法追责
依照刑法渎职罪中“玩忽职守罪”、危害公共安全罪中“放火罪”、“重大责任事故罪”、“消防责任事故罪”、“不报、谎报安全事故罪”等，追究森林火灾责任人、肇事者的刑事责任。
4.2公开发布森林火灾信息
实时发布森林火灾信息，为林农追偿森林火灾损失提供依据，为森林火灾预防、扑救提供依据，依法追究迟报、瞒报森林火灾或篡改森林火灾数据者的不报、谎报安全事故罪。
火灾遥感监测的原理和方法范文2
际安装需要的问题。
［关键词］ 电气火灾监控系统；电气成套设备；施工
[abstract] electrical fire monitoring system can effective protection for such reasons as the residual current caused by electrical fire accident, so more and more in electrical equipment using. And electrical fire monitoring system design not only should consider its function, selection of stationing, to meet the needs and distribution circuit protection of relevant state standards, should also be considered at the electric equipment and construction in ZhongShi
Interstate needed to install.
[keywords] electrical fire control system; Electrical equipment; construction
中图分类号：F407.6文献标识码：A 文章编号：
由于近年来在建筑物中的火灾事故中电气火灾事故的比例居高不下，使得人们用电安全意识及要求逐步增强。因此有关专家呼吁在设计中采取有效的防范措施，政府的有关部门也制定和修改了相关的标准规范。现在的建筑电气设计中更多的选用了电气火灾监控系统装置,这使得这一技术在电气成套中的应用也越来越广泛。
1 电气火灾监控系统在防范电气火灾方面的作用及工作原理
1.1 建筑电气火灾的成因及预防措施
建筑电气火灾主要由短路、过载、接触电阻过大、泄漏电流、电气电弧等原因所形成。配电回路中设计采用的断路器、熔断器及末端配电弧断路器可以有效地预防因短路、过载、电气电弧等原因所形成的电气火灾。但实际建筑中约有六成的电气火灾事故起因源于泄漏电流。当漏电故障点绝缘受损却未熔融，剩余电流达到300~500mA时，受损处极易释放出电弧或电火花，其阻抗较大短路电流较小又不足以驱动断路器等保护装置，致使电弧持续存在，局部温升可高达2000℃~3000℃，进而引燃明火。而这类由接触电阻过大、泄漏电流等原因形成的电气火灾的防护现阶段主要由电气火灾监控系统来实现。
1.2 电气火灾监控系统的组成、工作原理及对电气火灾的防护作用
电气火灾监控系统一般由电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器组成。电气火灾监控探测器又包括：1） 剩余电流式电气火灾监控探测器，由监控探测器和剩余电流互感器（对插式、闭合式两种） 所组成。2） 测温式电气火灾监控探测器，由监控探测器和测温传感器所组成。剩余电流式电气火灾监控探测器探测被保护线路中的剩余电流参数变化，这对防止因接地电弧性短路故障而引起的电气火灾具有有效的防护作用。测温式电气火灾监控探测器更主要的是监测线路过流温升、高次谐波电流代数叠加所引起的中性线长期温升、电动机及大型用电设备的温升及电气成套设备的异常温升等，这对因长期过电流温升和因接触不良的接触电阻过大的接点温升等原因而引起的电气火灾具有有效的防护作用。
电气火灾监控系统的工作原理是：电气火灾监控探测器的终端探头（剩余电流互感器、温度传感器等） 采集被保护线路中的剩余电流和温度等参数异常变化的信息，并输送到监控探测器进行分析判断，若超出报警设定值范围则发出报警信号并同时输送到电气火灾监控设备。电气火灾监控设备接收、识别、分析、判断这些异常变化的信息，一旦确认为火灾信息，则发出声、光报警信号和控制信号，指示报警部位，记录并保存报警信息。一般信号存储时间不少于12 个月，多采用总线制方式，以实现“遥调、遥测、遥控、遥讯”。
2 电气火灾监控系统的布点、选型及在电气成套设备中及施工中的应用
2.1 电气火灾监控系统加装范围及类型
依据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045－2005 及《建筑设计防火规范》GB50016- 2006 的要求，对高层建筑、商店、剧院、电影院、体育馆等人员密集场所加装电气火灾监控系统，其安装布点要满足分级保护的要求，以实现缩小故障的停电范围。
目前电气火灾监控系统的类型有两种：1） “多功能漏电开关型”即在原有漏电开关的基础上扩展各种保护功能于一身，整合度高但故障率偏高，受安装尺寸限制开关容量小，并且需要改动配电箱线路，这对改造工程不适用，因此不建议采用。2） 电气火灾监控设备与电气火灾监控探测器（互感器、传感器） 分离配置型，这种类型不串入配电系统，只取样信号和脱扣控制，不会改变原有设计线路性能。故障率低，安装灵活，抗干扰性强，工作性能更稳定可靠。许多国际品牌例如施耐德、ABB 都是采用这种形式，这也将会是电气火灾监控系统未来的发展方向。一般工程中均采用这种类型的电气火灾监控系统。
2.2 电气火灾监控系统的布点、选型及在电气成套设备中的应用
火灾遥感监测的原理和方法范文3
关键字：3S技术 森林火灾 预警方法 应急管理
1. 引言
森林火灾是危害森林资源的主要灾害。如何利用现代化科技手段和设备做好 “以防为主”的森林火灾预防工作以及制定有效的应急措施，并进行统一协调的组织指挥，就成为林业防火工作中的重要问题也是林业建设管理中的重中之重。随着社会的发展，遥感科学、地理信息系统、电子计算机、航空航天技术等科学技术的进步，加上现代科学管理的应用，为森林防火提供了先进的手段和技术条件。如森林火险监测系统、红外线监测林火、雷达监测林火、卫星遥感监测林火以及计算机地理信息管理系统等新技术的应用，为有效地预防控制森林火灾的发生，为把森林火灾造成的损失降低到最低限度提供了保证。
2. 研究的背景和意义
2.1研究的背景
我国森林资源十分匾乏。然而，我国又是发生森林火灾较严重的国家之一。我国的森林防火工作比国外发达国家起步较晚。几十年来，在不断总结经验教训的基础上，通过不断地探索和研究森林火灾的特点，有针对性的加强管理和技术防范措施，不断提高对森林火灾的综合控制能力，使森林火灾发生次数、受灾森林面积和伤亡人数有了明显的下降。随着国家对森林防火工作的重视和科学的进步，我国于1992年和1994年分别通过有关科研单位结合我国森林防火工作的实践制定了《全国森林火险区划等级》和《全国森林火险天气等级》行业标准，并由林业局颁布实施，全国各地均做了实施的准备工作，这将使我国森林火险监测工作开始走向系统化、科学化的道路。
2.2研究的意义
森林火灾位居破坏森林的三大自然灾害（病害、虫害、火灾）之首。它不仅给人类的经济建设造成巨大损失，破坏生态环境，而且还会威胁到人民生命财产安全。因此森林防火有着重要的意义：
1．森林防火是保护自然资源的需要。
2．森林防火是保护生态环境的需要。
3．森林防火是保护森林发展林业的需要。
4．森林防火是维护林区社会安定的需要。
3. 现代森林防火新技术
3.1地理信息系统
地理信息系统（GIS）是计算机科学、信息科学、空间科学、环境科学和管理科学等为一体的新兴科学，是未来信息高速公路的重要组成部分。加拿大利用GIS进行森林景观生态分析，开展自然环境规划。泰国利用GIS进行小流域治理规划和泰国早计划。GIS在森林火灾预警中的功能有：利用GIS强大的数据库功能管理有关的环境信息数据库，有效得到预警区域的环境数据，进行属性数据和空间数据的查询、更新和提取；利用GIS强大的空间分析功能对森林火灾预警网络进行科学设计，从而有效地表征设计项目所在地的环境信息的收集、存储和显示；直观的图形界面可以根据用户的要求而输出各种分析和评价结果；GIS能迅速提供快速反映决策能力，可以模拟和监测林火风险。
3.2遥感技术
遥感（RS）是指从远距离高空以及外层空间的各种平台上利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器，通过摄影和扫描、信息遥感、传输和处理，从而研究地面物体的形状、大小、位置及其环境的相互关系与变化的技术。用遥感技术研究森林火灾，始于50年代的航空红外探测，自80年代初开始，随着地理信息系统的发展，美国、加拿大等国家也先后开展了利用卫星监测研究森林资源。到80年代末期，GPS以其精准的导航定位功能为林业工作者所使用。中国曾成功监测了1987年大兴安岭特大森林火灾，并对火烧地森林植被恢复进行了动态预测。
3.3虚拟仿真技术
近年来，在信息技术发展的带动下，用于植物形态结构研究的数据采集方法和三维数字化技术、计算机硬件水平已能够满足需求，构建模型所需的可视化技术、面向对象的程序设计方法等已经成熟，这为森林防火的虚拟仿真提供了条件。林火虚拟仿真包含的关键技术主要有三维数字化技术、可视化技术、林火蔓延的经验模型等。
4. 森林火灾预测预报方法
火险预测是指在“和平时期”对森林火灾危险程度由计算模型所做出的理论预报。森林火险预测是森林防火“四网两化”建设的一个重要内容，是实现“预防为主，积极消灭”的森林防火方针的关键环节。
森林火险预测过程主要有如下所示的三个环节：
4.1直接预报法
直接预报法是利用林区内可燃物湿度与气象要素综合分析后进行预报的方法。具体如下：
(一) 利用可燃物湿度变化与气象要素的相关性进行林火预报的原理。
(二) 预报因子的测定。
(三) 常规观测方法。
(四) 逐步组建成预测预报网络。
4.2预测模型
由于自然因素和社会因素瞬息万变，所以不可能准确预测未来森林火灾的发生时间。因此，我们认为森林火灾预测只能是一种趋势预测。随着各国学者对林火预警模型、林火蔓延模型等的进一步深入研究，以及信息技术的不断发展，未来的基于信息技术的森林火灾预防体系一定可以更有效的减轻森林火灾给我们带来的损失。
常用的林火蔓延预测模型有：
（一）澳大利亚的McArthur模型
R=0.13F （4.2）
式中，R为较平坦地面上的火蔓延速度（km/h）。对于草地，F为火险指数，有特定公式可以计算F。此模型不仅能预报火险天气，还能定量预报一些重要的火行为参数，是扑火、用火不可缺少的工具，但它可适用的可燃物类型比较单一。对我国南方森林防火具有一定的参考价值。
（二）加拿大林火蔓延模型
加拿大林火蔓延模型是加拿大火险等级统计采用的方法。16个代表林型，通过290次观察总结出多数可燃物蔓延速度方程（ROS）。不同类别可燃物有不同蔓延速度方程，但所有方程都是以最初蔓延指标（ISI）为独立变数，它与细小可燃物含水量和风速有关。
以针叶林为例，ROS=a[1―c―bxISI] （4.3）
a,b,c为不同可燃物类型的参数。
此模型属于统计模型，其优点是能方便而形象的认识火灾的各个分过程和整个火灾的过程，能成功预测出在参数相似情况下的火行为；缺点是这种模型不考虑任何热传机制，当实际火情与试验条件不符时，它的精度就会低。
（三）王正非的林火蔓延模型
R = RαKεKω/ cosφ （4.4）
后经修正为： R = RαKεKφ Kω （4.5）
式中，Rα是初始蔓延速度；Kε是可燃物配置格局更正系数；Kω风力更正系数；Kφ是地形坡度更正系数。Kε 是订正系数，它随地点和时间而变。对于某时、某地来说，整个燃烧范围和燃烧过程中，Kε 可以假定是常数。该模型适用于坡度在60℃以下的地形。
5.森林火灾应急管理
5.1森林灭火救灾应急响应分级与标准
参照自然灾害总体分级标准，依据森林火灾可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势，我们把森林火灾预警分为四级，特别重大的是I级，重大的是Ⅱ级，严重的是Ⅲ级，一般的是Ⅳ级，依次用红色、橙色、黄色和蓝色表示。与之相对应，森林灭火救灾应急响应分为四级。
5.2 森林灭火救灾应急处置阶段划分与指挥决策
5.2.1阶段划分
森林火灾应急处置是各级政府和相关部门应急管理的组成部分，属于自然灾害应急管理范畴。森林火灾应急处置一般按事前、事中和事后进行分期，可分为预防与应急准备、监测与预警、应急响应与救援处置、善后与评估等阶段。其中预防与应急准备、监测与应急预警属于事前管理，应急响应与救援处置属于事中管理，灾后善后与评估属于事后管理。
5.2.2应急指挥
应急指挥是森林火灾应急处置的关键，不同应急响应需要启动不同的应急指挥层次。应急指挥一般分为战略指挥、战役指挥和战斗指挥。其中国家、省级指挥为战略指挥，省、地市级指挥为战役指挥，县级以下特别是灭火救灾一线指挥为战斗指挥。（具体看图5.1）
5.2.3 应急决策
决策是管理的核心。应急决策是应急响应与应急指挥的核心。森林灭火救灾应急决策可分为事前决策、事中决策和事后决策，其具有可利用资源的严重短缺性、决策环境的高度不确定性和极其复杂性、决策目标的动态权变性、决策结果的难预测性、决策单元的核心目标直接受决策过程的影响性、决策对象发生发展的多变性等特殊特点，这要求决策者当机立断、科学判断和多谋善断，也就决定了，应急决策在应急管理中的核心地位。应急决策包括决策主体、决策对象、决策目标、决策环境、决策过程和决策方案。森林灭火救灾作为人与森林火灾这种自然灾害抗争，必须把尊重科学、遵循规律和灭火救灾人员安全放在首位。
6. 结论与建议
森林火灾，是危害森林的大敌，一场火灾在旦夕之间就能把大片苍翠茂密的森林化为灰烬，给国家和集体造成严重损失，同时林地失去了森林的覆盖，容易造成水土流失，容易发生水旱风沙灾害，影响农业稳产高产。本文总结了火灾等级划分的标准，通过全面的分析研究提出了适合我国国情的森林火灾预警方法和模型。最后研究了我国如何做到处置重、特大森林火灾时反应及时、准备充分、决策科学、措施有力，把森林火灾造成的损失降到最低程度。为了使森林防火工作确实做到“预防为主，防治结合”，把森林火灾发生率降到最低限度，笔者提出以下五点建议：
（一） 加强组织领导。
（二） 以火源管理为中心，控制野外火源。
（三） 加大森林防火经费投入。
（四） 加强森林防火队伍培训。
（五） 加大森林防火执法力度。
参考文献：
[1] 阮志敏.森林防火GIS中辅助决策模型研究与实现.武汉大学 2005中国优秀博士论文．
[2] 黄伟维．张贵.基于GIS模型的林火蔓延研究.湖北林业科技，2004．
[3] 岳金柱．冯仲科．姜伟己.我国森林火灾应急响应分级与处置相关问题的研究探讨.森林防火，2008，9.
火灾遥感监测的原理和方法范文4
作为地球科学及应用的一种观测手段，遥感总是带给人们一些困惑：它能应用在哪些方面？能为我们做些什么？它又是如何监测的？实际上，遥感在我们生活中无处不在。只是它好像总是披着隐身衣，而我们浑然未觉罢了。本期共享科学就揭开遥感应用的这层隐身衣，接着为读者讲述遥感的应用。
灾害遥感
灾情数据即时通
前不久，强台风“海葵”来袭，造成许多地区出现农田被毁，农业大棚倒塌，农作物在强风暴雨的摧残下出现死亡的状况。这时，通过灾害遥感，可以准确的划分出受台风影响区域，通过气象预警有效信息，人们便可由此对农产品进行防护措施，降低损失。
郭子祺说：“经过二十多年的努力，我国已建立了重大自然灾害遥感监测评估运行系统，形成了对台风、暴雨、洪涝、旱灾等灾害的监测能力，特别是快速图像处理和评估系统的建立，具有对突发性灾害的快速应急反应能力，使该系统能在几小时内获得灾情数据，一天内做出灾情的快速评估，一周内完成详实的评估。”
在1987年大兴安岭发生特大森林火灾时，中国科学院卫星地面站提供的火情现势卫星影像图对现场指挥、调度扑救起到了决定性作用；1998年长江、嫩江流域发生特大洪灾时，航空、航天平台的遥感实时监测，为指挥抗洪救灾、恢复生产发挥了巨大作用。此外，郭子祺还介绍，在“5·12”汶川特大地震发生后，全力启用了航空、航天遥感设备和专业技术人员飞赴前线，第一时间获取灾情信息，哪片房屋倒塌了，哪里河道堵塞了，都一目了然。遥感为抗震救灾监测获取、处理和分析数据，为抗震救灾的行动部署提供了基础依据和重要背景信息。
农业遥感
农业统计换新天
“我们要保证国家的粮食足以满足人民的日常需求，如果出现减产的话我们便需要作出相应的政策调整。”中科院遥感所研究员陈良富说。上世纪70年代，美国开始就利用陆地卫星和气象卫星等数据，预测全球的小麦产量。相比遥感估产宏观、快速、准确的优点，传统的作物估产采用人工区域调查方法，应用起来计算繁杂、速度慢、工作量大并且成本高。
那么，遥感估产究竟是如何操作的呢？“农作物遥感估产包括对农作物生长过程的动态监测、种植面积测算、单位面积产量估测和总产量估测。”记者在采访中得知，根据生物学原理，在收集分析各种农作物不同生育期不同光谱特征的基础上，通过平台上的传感器记录的地表信息，辨别作物类型，监测作物长势，在作物收获前，预测作物的产量的一系列方法。
先有“产”才能有“估”。对于整个农业生产链来说，遥感的作用可以说是贯穿始终。从最开始的农业资源调查到土地利用现状分析，再到农业病虫害监测，这些都要依赖于遥感技术应用。
有一份数据引起了笔者注意“我国每年由于病虫害造成的损失大约在10%-15%之间”如此庞大的一个数字！遥感技术能否帮助我们及早发现病虫害，以最快的速度采取防治措施呢？郭子祺说：“遥感技术检测农业病虫害，主要依据基于植物受到病虫侵扰时生理变化所引起的绿叶中细胞活性、含水量等的变化，表现为农作物在反射光谱特性上的差异。这样，农作物在遭受病虫危害早期就可以通过遥感技术探测到这一光谱差异，从而解决了农作物病虫害早期发现和早期防治的问题，这一技术方法也已经应用在森林病虫害监测和防治方面。”
大气遥感
定量监测气溶胶
近些年，大气臭氧减少、烟雾弥漫难以消散，这样的问题成为社会普遍关注的焦点。但有一个词“气溶胶”常常和这些大气问题相伴提起，或许从它的身上我们可以找到问题的关键。
“秸秆焚烧的烟尘、人为活动的扬尘和植物花粉颗粒物，就是气溶胶的具体实例。汽车尾气和各种锅炉的化石原料燃烧排放气体可以转化为微小细粒子。”陈良富说，“它不仅对人体造成危害，而且气溶胶作为云凝结核，使地气系统的能量平衡失衡，从而影响区域和全球气候，大量的细粒子气溶胶还会形成严重的灰霾天气。”
面对气溶胶我们真就束手无策吗？当然不会！“在众多类型的监测技术中，卫星遥感可以提供广阔背景上的气溶胶区域分布信息，是唯一实现全球气溶胶监测的手段。”陈良富介绍，定量研究气溶胶在全球范围内的时空变化特征与演变规律上有其他站点监测无法比拟的优势，辅以米散射原理的地基激光雷达提供的气溶胶垂直分布信息，可以获得区域分布的近地面PM2.5质量浓度的监测，实现城市群、郊区和广大农村区域的空气质量监测。
说到大气遥感，还有一点不得不提灰霾。比如北京以及华北地区的天空常常披着灰色的面纱，给人们生活出行造成很大的困扰，“这正是灰霾在作祟，”陈良富研究员说，“美国的网站总用卫星图像来说中国的污染太严重，对此科学家们解释说是由于天气稳定利于污染物排放的积累所致。其实这里存在一个误解。”
陈良富解释，用了五种方式的卫星观测数据对灰霾天进行分析，发现人为排放积累不至于引起如此面积大、强度高的污染。那空气污染的原因究竟是什么呢？通过遥感探测发现，每年10月到次年的3月期间，每23天在2公里以上的高空就有一股从西风带吹来的浮尘，当它抵达华北平原上空后，由于地势降低，风速下降以后浮尘便会往下与污染物相混合，遭遇水汽后细粒子个体便迅速增大就造成大范围高强度的污染现象。如果遇上南边气流比较强会形成华北地区持续多天的重污染天气。若仅通过地面观测的话恐怕难以得知这一现象的起因，在这些需要大尺度的观测工作上，遥感无疑起到了不可替代的作用。
水资源遥感
让水质监测与评估更真实
水是万物生长之本，湖泊更是自然的神作，但近些年，随着我国工业和城镇化的快速发展，江河湖泊面临水质污染的严峻问题。
能否利用遥感技术来进行江河湖泊水质环境监测呢？郭子祺说：“水体及其污染物质的光谱特性是利用遥感信息进行水质监测与评估的依据。国内外许多学者利用遥感的方法估算水体污染的参数，以监测水质变化情况。” 此外，郭子祺介绍，利用遥感技术进行水环境监测与水体富营养评价，存在很大的优势：信息获取快速、省时省力等特点，不仅能够较好的反映出研究水质的空间分布特征，而且更有利于大面积水域的快速监测。遥感技术无疑给湖泊环境变化研究带来了福音。
“在整个水资源管理方面，遥感技术与地理信息系统相结合，正发挥着越来越重要的作用。”郭子祺告诉记者，“水质的好坏有一个划分指标，目前利用遥感技术获得的光谱数据进行水质参数反演精度还不高，还达不到环保部门的要求。如何使这一技术有效应用呢？目前的做法是在测量区域布置一些水质传感器，通过无线传感器网络技术可24小时连续测量水质的多种参数，用于提高水质遥感反演精度，使其接近或达到相关行业要求。”
延伸阅读
卫星遥感测出精准数据：京杭大运河全长1710千米
京杭大运河到底有多长？中国科学院遥感应用所刘少创课题组利用卫星遥感技术，重新量测了这条世界上最古老，也是最长的大运河，得出精确答案：京杭大运河总长度为1710公里。
京杭大运河与万里长城并称为中国古代两项伟大工程，但在各种文献资料中，运河的“身长”却长短不一。刘少创表示，河长、源头和流域面积都是国家重要的地理信息数据，我们应该利用现有的技术条件，准确确定这些数据。
刘少创课题组利用卫星遥感技术，再加上大比例尺地形图，进行分析计算，最终确定京杭大运河的精确“身长”。据介绍，1710公里的总长度，是以北京通州温榆河和通惠河的交汇处为起点，以杭州的拱宸桥为终点，沿京杭大运河的中心线进行量测得到的。
据刘少创介绍，课题组主要利用卫星遥感技术确定河流的源头和长度，但由于很难在同一时间集齐整条河流的所有卫星影像数据，所以还需要结合航空影像和大比例尺地形图，进行分析测算。“大比例尺地形图更接近河流真实的长度，弯弯曲曲的河道也更容易表现出来。”
由于卫星遥感影像无法确定边界的位置，此次并未分段量测，因此京杭大运河北京段暂无精确长度。
据刘少创介绍，从目前的卫星影像图来看，河道的分界点不太清楚，例如北京和天津的河道边界点，就无法确定具置，再加上地形图的资料也不全，难以按边界分段测量。
“如果要分段测量，必须精确确定每一个分界点的位置，这要涉及很多部门，我们无法得到这些资料。”刘少创说。
火灾遥感监测的原理和方法范文5
关键词：低空无人机航摄遥感应用
无人机航测遥感技术是继卫星遥感、飞机遥感之后发展起来的一项新型航空遥感技术，在应急测绘保障、国土资源监测、重大工程建设等方面得到广泛应用。它是一种机动灵活、可以实现快速响应的一种航测技术。但也存在影像重叠度不规则、像幅小、影像倾角大、旋偏角大，影像有明显畸变等问题，这些情况都对现有无人机航测技术提出了挑战。
低空无人机航摄遥感是以低速无人驾驶飞机为空中遥感操作平台，用彩色、黑白、红外、摄像等技术从空中拍摄地表地物、地貌影像数据，并用计算机对影像数据信息进行加工处理。汇集了遥感、通讯、GPS差分定位、遥控等技术与计算机软件处理技术的新型应用技术。
随着经济建设的迅速发展，我国诸多部门都已拥有了大量的卫星遥感影像和传统航空摄影数据，但对局部地区急需的实时性、机动性、高分辨率遥感数据的需求趋势也明显增加。相对于传统的以卫星、大飞机为搭载平台的遥感数据和影像资料获取大范围的地理国情信息，低空无人机航摄遥感更具有机动、灵活等优点，使得该系统在小区域测绘和应急数据获取等方面具有独特的优势。
1 广阔的应用领域
最近几年，随着国家遥感、测绘技术的大力推动，低空无人机航摄遥感技术逐渐应用于国家基础测绘、数字城市建设、生态环境监测、国土资源治理，矿产资源合理开发利用、土地利用调查、海洋环境监测，水利资源开发利用、农作物监测与评估、自然灾害预防、城市规划与市政建设、森林防火保护、公共安全、国防事业、数字地球等领域。
2 特殊的优势特点
低空无人机航摄遥感具有以下几点。
2.1 快速高效
针对应急测绘的项目，由于时间紧、任务急、情况特殊等，如：山体滑坡、洪水泛滥、森林救火、海上污染等自然灾害的发生，特别是2008年5月12日四川汶川、北川和2010年4月14日青海玉树发生大地震后，急需灾区实时影像资料用于灾情分析和救援工作的开展，这种紧急情况下，利用低空无人机航摄遥感技术就起到非常重要的作用，能够在最短时间内获取高清晰影像数据，以利于救灾指挥、灾情评估及灾区重建的规划和设计需要。
去年，安徽省测绘局利用低空无人机遥感技术对合肥市周边地区进行秸秆焚烧监察活动。通过获取的正射影像处理和分析，准确评估秸秆焚烧的地点、面积、危害程度等，对合肥市政府有效治理秸秆焚烧对空气、航班的影响起到非常重要的作用。
2.2 机动灵活
在测绘工作中，低空无人机快速出击的响应能力是应急遥感测绘有力的保障，低空无人机因为机身设备轻便、运输灵活、越野能力强、对起降场地要求低、起降方式多种多样，而且安装、调试、起飞作业快捷等优点，得到广大用户的满意和广泛应用。特别是在山高、地形复杂、客观起降条件差的情况下，使用大飞机航空摄影较为困难的地区，应用低空无人机就可以快速获取高精度、高清新影像数据资料，极大提高测绘成果的实效性，提高了测绘应急保障服务能力。
2.3 分辨率高、处理速度快
低空无人机航摄遥感数据分辨率可达到0.1～0.5 m，相对卫星影像数据具有很大的优越性。数据采集处理速度快，目前可达到一个工作日单机3架次航空摄影100 km2，及时为政府和用户单位提供地理信息数据。去年上半年，我院利用低空无人机航摄遥感技术顺利完成了金寨县天堂寨镇40 km2和金寨县产业园60 km2范围1∶1000比例尺地形图测绘工作。特别是天堂寨镇属于大别山区，测区内地形复杂多样，最高海拔800多米，相对高差200多米，利用常规航空摄影方法在30个工作日内完成测绘任务，显然不可能。因此，我院利用无人机技术在一个工作日内就获取了天堂寨镇40 km2的全部影像数据，再经过数据处理、像控测量、加密、采集、调绘、编辑等工序，最终在预定工期内，将合格的地形图资料提供给天堂寨镇，得到了镇领导的高度评价，为我们测绘行业也赢得了荣誉。
2.4 运行成本低
低空无人机航摄遥感数据不仅具有卫星影像数据的价值，而且具有大飞机航空摄影的快速采集优势。低空无人机不需要大飞机那样的专业停机场和专业的驾驶员班组，储存、运输、飞行作业均方便快捷。而且根据高性能自动处理技术，在短时间内完成航摄数据的预处理，精加工以及数据快速输出等，不仅缩短工期，而且整体费用得以极大的降低。
3 先进的技术水平
低空无人机航摄遥感得到国土资源部、国家测绘地理信息局的大力支持，在全国各省测绘局系统进行全面推广，同时研究单位加大研发力度，逐步建立起了低空无人机服务体系，真正解决运行维护、专业培训、技术更新、售后服务等工作，建立了更加完善的低空无人机系统，整体技术水平和影像数据处理能力都得到很大的提高。
目前，我国低空无人机已广泛应用于工业、农业、交通、水利、国防、土地等行业，特别是低空无人机航摄遥感系统已实现了雪域高原上的航空摄影测量，开创了像青藏高原等特殊地区无人机测绘遥感技术应用的先河。另外，我国低空无人机航摄遥感系统基于GPS导航控制的定点曝光摄影和飞控系统控制的自动旋偏修正技术，采用了高精度几何检校标定的小型数码相机或扫描仪，作为机栽遥感设备，再通过影像自动识别、快速拼接、镶嵌软件，实现影像数据的快速处理，完成的航摄影像数据基本满足1∶500～1∶2000大比例尺测绘需求。当今，我国低空无人机航摄遥感技术已达到国际领先水平。
4 良好的发展前景
目前，我国正处于快速发展时期，各行各业对测绘的需求与日俱增，各领域规划、建设都离不开先进的测绘技术支持，大力开展低空无人机航摄遥感技术推广应用，是更好更快为国民经济建设提供实时地理信息数据的重要手段，为领导决策提供支持和信息服务。另外，以低空无人机航摄遥感为载体，以权威、精准数据为基础，为政府和公众积极参与我国各行各业建设和管理，提供了新颖、直观、可视化的服务平台，对于我国其他行业的发展提供有力的测绘保障。
总之，开展低空无人机航摄遥感技术推广应用，是推进我国测绘科技自主创新的重要举措。随着我国经济建设的发展需求，特别是国土资源部提出国土资源信息化“十二五”规划，建立全国国土资源遥感监测和地理国情监测以及加快推进经济社会各领域信息化建设等要求，今后低空无人机航摄遥感技术的应用空间将更加广阔。
参考文献
[1] 陈玲，潘伯鸣，曹黎云.低空无人机航摄系统在四川地形测绘中的应用[J].城市勘测，2011（5）.
[2] 王新，陈武，汪荣胜，等.浅论低空无人机遥感技术在水利相关领域中的应用前景[J].浙江水利科技，2012，11：172.
[3]范承啸，韩俊，熊志军，赵毅。无人机遥感技术现状与应用[J] 测绘科学 2009，34（5）：214-215；
火灾遥感监测的原理和方法范文6
关键词：遥感；农业干旱；监测；应用
中图分类号 S423 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）14-0152-03
1 引言
干旱是全球各地区普遍存在的一种气候现象，具有形成缓慢、持续时间长的特点，是发生频率最高、危害程度比较严重的自然灾害之一。尤其是近几年来，全球气候变暖的趋势愈加明显，干旱发生的次数不断增加，波及的范围也在不断扩大。联合国政府气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）在其系列评估报告中指出，在未来，干旱风险有增加的趋势[1-2]。在所有旱灾中，农业受其影响最直接、最严重[3]。干旱灾害的发生危害严重，主要包括：农业减产、粮食短缺，乐厥庇锌赡艿贾录⒒模灰追⑸火灾；加剧了土地荒漠化的进程，生态环境破坏等等，从而制约了农业和社会经济的可持续发展。因此，对干旱进行动态监测，减轻干旱灾害带来的影响，已成为各国政府和专家学者大力关注的问题之一。
干旱灾害的发生受到多种因素的影响，由于其复杂性、动态性、{危害性及开放性的特点，人类无法防止其发生[4]。因此，有效地对农业干旱进行动态监测，及时准确地获取旱情的第一手资料，为各级政府部门制定抗旱、减灾措施提供依据，从而更加科学地指导农业生产，努力将旱灾损失降低到最小。3S（GIS、RS、GPS）技术的发展也可为干旱监测提供全新的方式和技术支撑，尤其是遥感技术时效性很强，可以在大面积的范围内实现同步观测。因此，可以利用遥感技术进行大范围、动态、实时的干旱监测，快速、准确、有效地提取关于干旱灾害的信息，降低干旱影响，减少农业损失，实现经济社会的可持续发展。
2 利用遥感监测干旱的研究背景
利用遥感技术监测干旱实际上就是监测土壤中含水量的多少和分布情况，从而有效地反映受旱的程度以及干旱分布范围[5]。传统的干旱监测方法具有费时费力、获取数据速度慢、信息滞后、对旱情空间分布特征和变化规律不能及时做出反应的缺陷[6]。而利用遥感技术获取的空间信息周期短、范围广，可以实现快速定量分析，弥补了传统监测的费事、费力的缺点，提高了工作效率，从而成为了干旱监测中具有广阔前景的技术手段。国内外学者利用遥感技术从不同的角度对干旱进行监测。20世纪60年代末，国外学者就开始利用遥感技术监测土壤水分；Waston[7]等于1971年第一次提出计算热惯量的方法，即用地表温度日较差进行推算得出；20世纪80年代，地面、航空和卫星遥感数据的集成，使得对土壤水分和干旱的遥感监测研究取得了全面迅速的发展；20世纪90年代，气象卫星受到专家学者的关注，热惯量、作物缺水指数、地表温度与植被指数相结合，使得土壤水分的监测日益完善[8-9]。1999年以来，美国对地观测卫星Terra和 Aqua相继发射成功，搭载的Modis传感器空间分辨率、光谱分辨率及时间分辨率大幅提高，在旱灾的监测中更有优势。我国利用遥感技术对干旱进行监测，比国外晚了10多年，采用的方法主要为：微波遥感、近、远红外遥感及热惯量法等。进入20世纪90年代后，我国的专家学者对干旱遥感监测的理论进行了深入的研究，取得了一定的进展，与国外同类研究的差距逐渐缩小。如隋洪智[10]等提出表观热惯量（ATI），主要方法是利用卫星资料，通过简化能量平衡方程得出，然后将此量和土壤水分结合起来建立关系表达式来监测旱灾；张仁华[11]提出了一个热惯量模式，即考虑地表显热通量及潜热通量；郭铌等[12]运用植被指数和冠层温度建立了植被供水指数模型。这些研究可能会存在不足，但是在干旱监测方面发挥了重要的作用。
3 干旱遥感监测方法
干旱的发生受到各种因素的影响，主要包括自然因素（降水、温度、地形等）和人为因素（作物布局和品种及作物的生长状况等）。因此，对干旱进行监测时应考虑多种因素的影响，建立综合监测方案。农业干旱发生的原因主要是土壤中水分的缺少，当干旱发生并且发展到一定的程度时，植被会表现出一系列的特点，如植被冠层温度升高、植被指数下降等。许多专家学者以土壤水分、植被指数、温度、地物的光谱反射率为出发点，提取植被的干旱情况。
3.1 基于土壤水分的热红外监测方法 土壤水分是全球能量循环的重要组成部分，它连接着陆地表面和大气，是描述地表和大气之间能量和水分交换的关键参数[13]。由于土壤水分对全球水循环、能量平衡及气候变化有着重大影响，所以对土壤水分含量的测量具有重要研究意义。当土壤水分发生变化时，蒸腾作用也会发生相应的改变，使得作物冠层温度发生改变，农作物根部的土壤水分变化情况就可以通过热红外遥感获取农作物亮温变化间接得到。因此，土壤水分是研究植物干旱胁迫、进行作物旱情监测的重要因素。土壤热惯量是土壤的一种热特性，是引起土壤表层温度变化的内在因素，它与土壤含水量有密切的关系，同时又控制着土壤温度日较差的大小[14]。利用遥感监测土壤含水量的原理是：土壤含水量低时，昼夜温差大；土壤含水量高时，昼夜温差小。因此，利用遥感技术获取地表温度并对其进行分析，对土壤的热惯量进行反演，监测土壤中水分的变化，建立两者之间的统计模型。在模型当中，由于线性模型操作简单，被广泛应用[14]。主要选择的数据源是NOAA/AVHRR数据，获取数据成本较低，时间分辨率和空间分辨率较高，可以实现在较大范围内监测土壤水分。土壤热惯量方法以其较高的监测精度成为常用的土壤水分监测方法之一，但是在实际运用的过程中仍然会存在着一定的缺点，在无植被覆盖的地区或者是植被生长状况较差及作物生长前期比较适用，在植被覆盖率较高的地区并不适用。在影像的获取方面，难以获得日夜都无云的影像。吴黎[15]等利用改进了的表观热惯量计算模型，通过实测的模型参数，计算出在不同植被覆盖区、不同实验区中土壤含水量的热惯量，进一步验证了在植被覆盖较低（NDVI≤0.35）的情况下，利用表观热惯量法对土壤含水量进行反演具有较高的精度。
3.2 基于植被指数的可见光和近红外监测方法 当植被受到水分胁迫时，生长状况就会发生相应的变化，可能会出现枯萎或者死亡，植被指数会发生显著的变化。因此，可以利用遥感技术获取植被指数表示植被遭受干旱的情况。归一化植被指数（NDVI）在干旱监测中应用广泛。它主要的优势主要有：能够灵敏的检测植被；能更大范围的检测植被覆盖度；抗干扰（主要是地形和生物群落的阴影和辐射）；对太阳高度角和大气产生的噪音可以有效的削弱。但是在生态系统和气候变化的影响下，NDVI的值在不同年份就会表现出一定的波动性，同时受土壤、天气、植被和季节等因素的影响。因此，根据NDVI进一步提出了距平值被指数（AVI）、植被状态指数（VCI）、标准植被指数（SVI）。距平值被指数（AVI）适用于长期监测具有均一的下垫面、植被覆盖度高的区域，一般情况下，AVI的值在-0.2～-0.1范围内，表示为轻旱；AVI的值在-0.3～-0.2范围内，表示为中旱；AVI在-0.6～-0.3范围内，代表重旱[16]。植被状态指数（VCI）由Kogan[17]提出，VCI可以消除空间变化对植被指数的影响，同时能够反映天气极端情况，在植被长势平稳且处于中后期生长的阶段比较适合干旱监测，但是在低植被覆盖区域不适用。齐述华等[18]建立了标准植被指数（SVI），由于其简单操作的特点，在大区域旱情监测中适用，小规模、中等规模或者区域性的干旱监测效果不是很理想。
3.3 基于微波遥感的干旱监测方法 微波遥感用微波设备来探测、接收被测物体在微波波段（波长为1～1000mm）的电磁辐射和散射特性，以识别远距离物体的技术。微波波长较长，有很好的穿透力，能够全天时、全天候工作，而且对植被和土壤有一定的穿透能力。微波遥感的这些优点使其在土壤含水量遥感干旱监测领域具有明显的优越性。微波遥感分为主动微波遥感和被动微波遥感，两者都可以用于干旱监测[19]。主动微波利用其后向散射系数监测土壤水分含量，主动微波遥感的监测精度受到许多因素的影响，主要包括：土壤表面的粗糙程度、土壤纹理和物理性质以及植被覆盖情况等等，成本高，空间分辨率高，时间分辨率低。被动微波遥感的特点主要有重访周期短、覆盖面广、计算简单，对土壤表面粗糙程度和研究区地形的影响比较小，对土壤水分的变化情况的敏感性较高，但与主动微波遥感比，空间分辨率低[19]。
4 结语
遥感技术的快速发展为农业干旱提供了新的机遇，但是由于干旱发生的复杂性及各种方法的局限性，在进行干旱监测时，尽量避免采用单一的方法进行监测，将多种方法综合运用，使误差降低到最低限度。为了更加准确的提高农业干旱监测的准确性，将不同种类的监测模型相结合，避免使用单一的数据源，利用多波段、多影像数据融合对干旱灾害进行监测。随着3S技术快速发展，可以将其与各种数学模型相结合对干旱灾害进行动态监测和评估，降低干旱对经济社会影响，实现农业的可持续发展。
参考文献
[1]IPCC.Climate Change 2001：Impacts，Adaptation and Vulnerability of Climate Change，working group II report[M].London：Cambridge University Press，2001.
[2]IPCC.Climate Change 2007：Impacts，Adaptation and Vulnerability[R].Contribution working group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.Cambridge，UK：Cambridge University Press，2007.
[3]邱海军，曹明明，郝俊卿，等.1950―2010年中国干旱灾情频率-规模关系分析[J].地理科学，2013（05）：576-580.
[4]马苏.洞庭湖流域农业干旱遥感监测研究[D].长沙：湖南师范大学，2012.
[5]李星敏，郑有飞，刘安麟，等.陕西渭北东部干旱遥感监测模型研究[J].南京气象学院学报，2004（01）：73-78.
[6]王丽涛，王世新，周艺，等.旱情遥感监测研究进展与应用案例分析[J].遥感学报，2011（06）：1315-1330.
[7]WASTON K，ROWEN L C，OFFIELD T W.Application of Thermal Modeling Geologic Interpretation of LR Images[J].Remote Sensing of Environment，1971（3）：2017-2041.
[8]Hall F G.Satellite Remote Sensing of Surface Energy Balance ：Success，Failure and Unsolved Issue in FIFE[J].Geophy Res，1992，97：19061-19089.
[9]Inge Sandholt，Kjeld Rasmussen，Jens Andersen.A simple interpretation of the surface temperature/vegetation index space for assessment of surface moisture status[J].Remote Sensing Environment，2002（79）：213-224.
[10]隋洪智，田国良，李付琴.农田蒸散双层模型及其在干旱遥感监测中的应用[J].遥感学报，1997（03）：220-224.
[11]张仁华.改进的热惯量模式及遥感土壤水分[J].地理研究，1990（02）：101-112.
[12]郭铌，陈添宇，雷建勤，等.用NOAA卫星可见光和红外资料估算甘肃省东部农田区土壤湿度[J].应用气象学报，1997（02）：85-91.
[13]顺谦，卿清涛，侯美亭.基于温度植旱指数的四川伏旱遥感监测与影响评估[J].农业工程学报，2007，23（9）：141-146
[14]张灿龙，倪绍祥，刘振波.遥感监测土壤含水量方法综述[J].农机化研究，2006（06）：58-61.
[15]吴黎，张有智，解文欢.改进的表观热惯量法反演土壤含水量[J].国土资源遥感，2013（01）：44-49.
[16]杨涛，宫辉力，李小娟.土壤水分遥感监测研究进展[J].生态学报，2010（22）：6264-6277
[1736]KOGAN F N.Remote sensing of weather impacts on vegetation in nonhomogene-Ous areas[J].International journal of remote sensing，1990，11（08）：1405-1419.
