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黑龙江大兴安岭卫星热点预报森林火灾准确性研究

杨光 宁吉彬 舒立福 何诚 邸雪颖

杨光, 宁吉彬, 舒立福, 何诚, 邸雪颖. 黑龙江大兴安岭卫星热点预报森林火灾准确性研究[J]. 北京林业大学学报, 2017, 39(12): 1-9. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170147
引用本文: 杨光, 宁吉彬, 舒立福, 何诚, 邸雪颖. 黑龙江大兴安岭卫星热点预报森林火灾准确性研究[J]. 北京林业大学学报, 2017, 39(12): 1-9. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170147
YANG Guang, NING Ji-bin, SHU Li-fu, HE Cheng, DI Xue-ying. Study on the accuracy of forest fire prediction by satellite hot spots in Daxing'an Mountains of Heilongjiang, northeastern China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2017, 39(12): 1-9. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170147
Citation: YANG Guang, NING Ji-bin, SHU Li-fu, HE Cheng, DI Xue-ying. Study on the accuracy of forest fire prediction by satellite hot spots in Daxing'an Mountains of Heilongjiang, northeastern China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2017, 39(12): 1-9. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170147

黑龙江大兴安岭卫星热点预报森林火灾准确性研究

doi: 10.13332/j.1000-1522.20170147
基金项目: 

国家自然科学基金项目 31400551

“948”国家林业局引进项目 2015-4-35

详细信息
    作者简介:

    杨光,博士,副教授。主要研究方向:林火生态与管理。Email:lx_yg@163.com   地址:150040 黑龙江哈尔滨市和兴路26号东北林业大学林学院

    责任作者:

    邸雪颖,博士,教授。主要研究方向:林火生态与管理。Email:dixueying@126.com   地址:同上

  • 中图分类号: S762.2;X43

Study on the accuracy of forest fire prediction by satellite hot spots in Daxing'an Mountains of Heilongjiang, northeastern China

  • 摘要: 卫星监测是现阶段我国主要森林火灾监测方法,其本质是测报地面的高温热源,利用粗分辨率的遥感数据进行林火监测时不能区分高温热源性质、精确定位火场,对于热点数据的地面核查反馈工作造成一定困难。提升热点数据处置的技术水平是森林防火研究的热点。本文基于2005—2015年黑龙江省大兴安岭林区卫星热点数据和同时期森林火灾历史资料,利用ARCGIS和统计分析,得出结论如下:1)卫星热点初判林火发生次数的准确率79.7%,不同卫星初判热源差异较大,NOAA-16、NOAA-18、NOAA-19和FY-1D的报准率均在80%左右,监测次数综合达到1 928次,占总数的2/3,是监测林火的主力卫星。2)卫星预报初判林火发生位置平均误差为5 787.9 m;不同卫星初判热源差异较大,NOAA-19和Terra预报热点的误差较小,但监测数量偏少;NOAA-15和NOAA-17的监测数量虽然较多,但其误差非常大,NOAA-15有7 064.7 m,NOAA-17达到万米以上。3)在卫星监测到的219次森林火灾和历史资料记录的165次火灾中,有147次森林火灾能够对应,卫星的多报、少报问题主要集中于呼玛县,在连续监测同一场森林火灾时,容易出现多报、少报的现象。建议在无法提高卫星性能的情况下,改进卫星图像的处理技术,完善卫星图像的判读标准,提高判读的准确性,同时完善地面核查反馈的方案,以增加核查效率,降低核查经济成本,同时基于不同卫星的性能差异,建议在进行林火监测时应以预报精确的风云系列极轨卫星为主,以性能稳定的NOAA系列卫星为辅。

     

  • 图  1  卫星热点初判热源类别

    Figure  1.  Types of hot spot source forecasted by satellite

    图  2  不同卫星监测预报林火报准率比较

    N代表NOAA系列卫星; F代表风云(FY)系列卫星; A代表Aqua卫星; M代表MODIS卫星; T代表Terra卫星。下同。

    Figure  2.  Comparison in accuracy rate of forecasting forest fire among different satellites

    N represents NOAA satellite; F represents Fengyun satellite; A represents Aqua satellite; M represents MODIS satellite; T represents Terra satellite. The same below.

    图  3  不同年份卫星监测预报林火报准率比较

    Figure  3.  Comparison in accuracy rate of forecasting forest fire among different years

    图  4  防火期与非防火期卫星监测预报林火报准率比较

    Figure  4.  Comparison in accuracy rate of forecasting forest fire between fire season and non-fire season

    图  5  不同月份卫星监测预报林火报准率比较

    Figure  5.  Comparison in accuracy rate of forecasting forest fire among different months

    图  6  不同卫星初判热点位置误差

    Figure  6.  Position error of predicting hot spots among different satellites

    图  7  不同年份初判热点位置误差

    Figure  7.  Position error of predicting hot spots among different years

    图  8  防火期与非防火期初判热点位置误差比较

    Figure  8.  Position error of predicting hot spots between fire season and non-fire season

    图  9  不同月份初判热点位置误差

    Figure  9.  Position error of predicting hot spots among different months

    图  10  卫星监测数与森林火灾发生次数对比图

    Figure  10.  Comparative map of satellite monitoring frequency and forest fire occurrence

    图  11  不同卫星热点预报林火多报分析

    Figure  11.  Over-forecasting forest fire analysis among different satellites

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-17
  • 修回日期:  2017-10-15
  • 刊出日期:  2017-12-01

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