一种基于图像信息采集的火灾状态监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于图像信息采集的火灾状态监测系统，涉及火灾监控技术领域，包括监测中心，所述监测中心通信连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及火点输出模块，所述数据采集模块用于获取指定区域内的卫星遥感数据；所述数据处理模块用于对所获得的卫星遥感数据进行处理，获得遥感图像内的潜在火点像元；所述数据分析模块用于根据所获得的存在潜在火点像元的遥感图像，对遥感图像内是否存在暂定火点像元进行分析；所述火点输出模块用于对所获得的暂定火点像元进行置信度分析，并根据分析结果输出最终火点结果。并根据分析结果输出最终火点结果。并根据分析结果输出最终火点结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像信息采集的火灾状态监测系统


[0001]本专利技术涉及火灾监控
，具体是一种基于图像信息采集的火灾状态监测系统。

技术介绍

[0002]随着航空航天遥感技术的快速发展，经济生产过程中对遥感图像产品的需求也越来越多；特别是在灾害监测、应急救灾、防灾预警等领域都有着极其重要的作用。随着现代各种通讯方式及信息共享方式飞速发展，人们在应用遥感图像产品的同时，对产品的实效性要求也越来越高；尤其是在突发、紧急情况下，能否及时获取热点地区的监测信息，对制定下一步决策具有重大意义；如何利用卫星遥感数据，对区域内实现精准的火灾监控，是我们需要解决的问题，为此，现提供一种基于图像信息采集的火灾状态监测系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于图像信息采集的火灾状态监测系统。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于图像信息采集的火灾状态监测系统，包括监测中心，所述监测中心通信连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及火点输出模块；所述数据采集模块用于获取指定区域内的卫星遥感数据；所述数据处理模块用于对所获得的卫星遥感数据进行处理，获得遥感图像内的潜在火点像元；所述数据分析模块用于根据所获得的存在潜在火点像元的遥感图像，对遥感图像内是否存在暂定火点像元进行分析；所述火点输出模块用于对所获得的暂定火点像元进行置信度分析，并根据分析结果输出最终火点结果。
[0005]进一步的，所述数据采集模块获取卫星遥感数据的过程包括：设置多源卫星采集，通过多源卫星采集获取遥感图像和卫星遥感数据；所述卫星遥感数据包括中红外波段、热红外波段、热红外波段的亮度温度，分别标记为T
M
、T
T1
和T
T2
；获得红光波段、近红外波段、短波红外波段和MIR波段的反射率，分别标记为R
R
、R
y
、R
S
和R
w
；将卫星遥感数据进行汇总，生成遥感数据包，将所获得的遥感数据包发送至数据处理模块。
[0006]进一步的，所述数据处理模块对遥感数据的处理过程包括：对所获得的遥感数据包进行数据提取，获取遥感数据包内所植入的卫星识别序列，根据所提取到的卫星识别序列，判断该遥感数据包的所对应的数据源；
提取遥感数据包内的卫星遥感数据，并汇总，形成遥感数据集，将所获得的遥感数据集记为P（x，y）；根据遥感数据集中的太阳天顶角SOZ，对所获得的遥感图像的时间状态进行判定；根据所获得的遥感图像对应的时间状态，对所获得的遥感图像进行掩膜处理，对遥感图像进行云像元和水像元的去除；根据经过掩膜处理后的遥感图像进行潜在火点像元检测，判定遥感图像内是否存在潜在火点像元，若存在，将所获得的存在潜在火点像元的遥感图像发送至数据分析模块。
[0007]进一步的，所述数据分析模块对存在潜在火点像元的遥感图像进行分析过程包括：提取存在潜在火点像元的遥感图像中T
M
、T
T1
、T
T2
和R
N
，则当满足（T
M
‑
T
T1
）/TM>0.08且T
M
‑
T
T1
<8K，或T
M
>350K时则将遥感图像中对应的位置标记为绝对火点像元；提取存在绝对火点像元的遥感图像中的T
M
和T
T1
；若不满足（T
M
‑
T
T1
）/TM>0.08且T
M
‑
T
T1
<8K，或T
M
>350K时，则将其标记为待检测火点像元；获取组成待检测火点像元的有效单元像元；将组成待检测火点像元的有效单元像元进行标记，并获得每个有效单元像元的T
M
值和T
T1
值，根据属于同一个待检测火点像元的有效单元像元的T
M
值获得对应的平均值
M
以及平均绝对偏差；以及根据属于同一个待检测火点像元的有效单元像元的T
T1
值获得对应的平均值
T1
以及平均绝对偏差；则当满足>+3.5+3.5>+6K>+3+3>+3T
T1
>
T1
+
‑
4K则将待检测火点像元标记为暂定火点像元，否则为非火点像元；其中=T
T1
‑
T
T2
，为的平均值，为对应的平均绝对偏差；将所获得的暂定火点像元发送至火点输出模块。
[0008]进一步的，有效单元像元指的是，组成待检测火点像元的单元像元，至少存在25%
以上的面积为待检测火点像元，即当一个单元像元至少25%的面积为待检测火点像元的一部分，则表示该单元像元为有效单元像元。
[0009]进一步的，所述火点输出模块输出最终火点结果的过程包括：获得暂定火点像元的标准化变量和绝对偏差；根据所获得的暂定火点像元的标准化变量和绝对偏差、多源卫星所采集到的卫星遥感数据以及斜坡函数，获得暂定火点像元的子置信度，将子置信度分别标记为C1、C2、C3、C4、C5、C6以及C7；根据所获得暂定火点像元的子置信度，获得对应的最终火点置信度C，；根据所获得的最终火点置信度，输出最终火点结果。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：利用多源卫星采集指定区域内的卫星遥感数据和遥感图像，通过对卫星遥感数据的分析，判断出所获得的遥感图像中的火点像元信息，并对所获得的火点像元信息进行处理和置信度分析，从而输出最终火点结果。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的原理图。
具体实施方式
[0012]如图1所示，一种基于图像信息采集的火灾状态监测系统，包括监测中心，所述监测中心通信连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及火点输出模块；所述数据采集模块用于获取指定区域内的卫星遥感数据，具体过程包括：设置多源卫星采集，通过多源卫星采集获取遥感图像和卫星遥感数据；需要进一步说明的是，在具体实施过程，获取卫星遥感数据的数据源包括EOS/MODIS、NPP/VIIRS、NOAA/AVHRR和FY
‑
3/VIRR；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述卫星遥感数据包括中红外波段MIR(3
‑
5)、热红外波段TIR1(10.6
‑
11.2)和热红外波段TIR2(11.5
‑
12.5)的亮度温度，分别标记为T
M
、T
T1
和T
T2
；其中，其中，T为亮度温度(K)；h为普朗克常数，h=6.62610
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像信息采集的火灾状态监测系统，包括监测中心，其特征在于，所述监测中心通信连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及火点输出模块；所述数据采集模块用于获取指定区域内的卫星遥感数据；所述数据处理模块用于对所获得的卫星遥感数据进行处理，获得遥感图像内的潜在火点像元；所述数据分析模块用于根据所获得的存在潜在火点像元的遥感图像，对遥感图像内是否存在暂定火点像元进行分析；所述火点输出模块用于对所获得的暂定火点像元进行置信度分析，并根据分析结果输出最终火点结果。2.根据权利要求1所述的一种基于图像信息采集的火灾状态监测系统，其特征在于，所述数据采集模块获取卫星遥感数据的过程包括：设置多源卫星采集，通过多源卫星采集获取遥感图像和卫星遥感数据；所述卫星遥感数据包括中红外波段、热红外波段、热红外波段的亮度温度，分别标记为T
M
、T
T1
和T
T2
；获得红光波段、近红外波段、短波红外波段和MIR波段的反射率，分别标记为R
R
、R
y
、R
S
和R
w
；将卫星遥感数据进行汇总，生成遥感数据包，将所获得的遥感数据包发送至数据处理模块。3.根据权利要求2所述的一种基于图像信息采集的火灾状态监测系统，其特征在于，所述数据处理模块对遥感数据的处理过程包括：对所获得的遥感数据包进行数据提取，获取遥感数据包内所植入的卫星识别序列，根据所提取到的卫星识别序列，判断该遥感数据包的所对应的数据源；提取遥感数据包内的卫星遥感数据，并汇总，形成遥感数据集，将所获得的遥感数据集记为P（x，y）；根据遥感数据集中的太阳天顶角SOZ，对所获得的遥感图像的时间状态进行判定；根据所获得的遥感图像对应的时间状态，对所获得的遥感图像进行掩膜处理，对遥感图像进行云像元和水像元的去除；根据经过掩膜处理后的遥感图像进行潜在火点像元检测，判定遥感图像内是否存在潜在火点像元，若存在，将所获得的存在潜在火点像元的遥感图像发送至数据分析模块。4.根据权利要求3所述的一种基于图像信息采集的火灾状态监测系统，其特征在于，所述数据分析模块对存在潜在火点像元的遥感图像进行分析过程包括：提取存在潜在火点像元的遥感图像中T
M
、T
T1
、T
T2
和R
N
，则当满足（T
M
‑
T
T1
）/TM>0.08且T
M
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周蜀秦，俞萌，陈杰杰，
申请(专利权)人：南京信大卫星应用研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：