2020年3月30日15时,西昌市泸山发生森林火灾,火势蔓延迅速,危及西昌市区。随之而来的便是让人心痛的消息,31日凌晨19名扑火英雄遇难。看了相关 道之后,不禁让我联想到当时遇难的场景,小编在大二的时候也参加过一起救火,靠近烈火时面部烧痛的感觉难以忍受,后面的话语便不多说。
在所有人感到心痛之余,也搜集查看了当时的情况,但是对山火的严重程度不得而知,于是想到卫星数据,想通过卫星数据来看看这次山火的严重性。通过空闲时间的搜集对比,决定选用哨兵2数据进行分析。
小编经常用的卫星数据也就Landsat8的,对哨兵2数据用的也少,但Landsat8卫星的重访周期为16天,哨兵2的为10天,A星和B星结合起来也就5天,数据比较充足,况且波段融合后的影像精度可达10m,比Landsat8 15m的好,于是选用哨兵2卫星的数据进行西昌山火的过火区研究。
2、数据预处理
对哨兵L1C级数据进行大气校正和辐射定标的软件也有很多, 上查了说2016年12月6 以后的数据在ENVI5.4中可以打开,之前的在5.3中可以打开,刚好我的5.3,没戏了。于是利用欧空局的SNAP进行数据预处理,利用Sen2Cor插件进行大气校正和辐射定标,Sen2Cor可以在SNAP中直接安装,也可以下载个单机版的,在命令行执行,具体的安装方法不说了。附带下载地址:http://step.esa.int/main/third-party-plugins-2/sen2cor/
(1) 大气校正和辐射定标
小编用的SNAP中的Sen2Cor插件进行的,操作很简单,这里注意一点Resolution选择10,如下图:
3、过火区提取
将波段提取后的结果保存为TIFF后,小编选用ArcGIS Pro进行过火区提取,ArcGIS Pro对影像处理功能也很强大,对于大范围的影像数据,进行波段运算等相关操作时只需一眨眼功夫就可以看到结果,相比其他软件占很大优势。
对于过火区的提取,小编经过查找相关论文后选择了三种方法进行提取和对比,下面说一下具体的提取方法,由于篇幅,这不是写论文,我只进行简单介绍。
在进行过火区提取前,手动绘制了泸山的区域,在Pro中进行泸山区域的影响裁剪工作,方便后面的提取。
NBR = (NIR – SWIR)/(NIR + SWIR)
dNBR = NBR1 – NBR2
NBR是基于近红外和短波红外波段构建的植被指数,利用过火区光谱反射率在短波红外波段上升和在近红外波段下降的特征,将过火区与其他地物分离。计算过程和上面的一样,只不过波段计算时需要自定义,如下图:
整个过火区的提取大概有两周时间,都是抽时间研究,因为提取后发现与官方发的有点出入,所以一直犹豫,同时在寻找可验证的地方,下面为官方发布的:
在研究期间,我也翻阅了好多资料查找火势预测的模型及系统,也有好多这种模拟系统,在我们大学开发课程中就有,但实际有没有用到实际现场中,寥寥无几吧。很多遇难者都是被火势包围,如果预先能模拟火势,是不是会减少伤亡在发展,只希望以后会在更好的保护保护人的情况下向各方面发展进步。
最后向所有英雄致敬!

PS:后面仅是个人的一些见解。
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