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过火区域卫星遥感提取

2024-10-28

火灾是生态系统中非常重要的自然干扰因子之一，在维护生态系统的稳定性、促进森林发育以及植被演替方面具有十分重要的作用。过火面积是火灾评估的重要因子。过火面积的大小是森林火灾评估的重要因子。过火面积的大小反映火灾对森林植被的影响程度。

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森林火灾

卫星监测具有覆盖面积大、时效性高等优点，能够对森林过火区域进行宏观监测，对森林火灾燃烧状况、灾后损失以及植被恢复监测提供手段，从而为灾后恢复重建等决策工作提供科技支撑。

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(a) 受灾前

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(b) 受灾后过火区域遥感监测图

本算法利用灾前灾后覆盖同一区域的两幅影像，基于全球植被指数监测算法（GEMI_B）计算遥感影像的过火面积。由于火灾发生后植被等再次生长导致无法正确提取火灾发生地区，因此算法要求所选取的灾后影像应尽可能靠近火灾发生时间。

过火区域火灾发生前后，一般GEMI_B会有较大差异，可以利用这一性质来提取过火区域，统计过火面积。由于GEMI_B指数能够很好区分过火区域与植被、云和水体等，采用GEMI_B可以有效保留过火区域的特征，避免由于过火区植被的恢复造成的过火区域信息减弱的情况。

GEMI_B的计算公式为：

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利用GEMI_B方法监测过火面积区域，判断条件如下：

GEMI_B1-GEMI_B2> 0 & ρ1< 指定阈值

GEMI_B1，GEMI_B2分别为火灾前和火灾后的GEMI_B值。

判断出了过火像元之后，需要对图像先进行生态学闭运算，填充细小的断裂点及碎云覆盖点，然后进行生态学开运算，去除孤立的伪过火区，最后统计过火面积。

基于该方法反演得到的过火区域结果如下图所示。

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过火区域提取成果