伊春市卫星遥感综合应用系统

贺敬，杨龙

（伊春市气象局，黑龙江伊春 153000）

伊春市卫星遥感综合应用系统

贺敬，杨龙

（伊春市气象局，黑龙江伊春 153000）

1 引言

随着空间遥感仪器的应用及通讯和计算机技术的迅猛发展，气象卫星在国民经济领域的应用得到广泛发展,尤其在对灾害的监测上，它具有客观、快速、及时跟踪等特点。森林火灾、干旱及洪涝是伊春林区林业、农业生产的主要灾害，迅速、及时掌握灾害发生的时空特点，变被动为主动地指导救灾，尽可能地减少灾害造成的损失，在当前气象服务中具有十分重要的意义。

利用卫星遥感进行各种探测和监测，具有宏观、客观、经济等很多优点。因为它站得高，看得远，能看见森林深处的火情。在森林防火方面，卫星遥感的作用也功不可没。

2 技术体系建设

卫星遥感技术在伊春市的应用始于2000年，目前拥有EOS极轨气象卫星接收设备，可以接收到美国NOAA系列、中国风云系列等卫星遥感数据。主要进行森林火灾监测，2004年10月，黑河境内发生草原火灾，并且开始向伊春市境内蔓延，我们利用卫星遥感监测到这一火情之后，及时采取行动，组织扑救，把损失减少到最小。

3 卫星遥感的主要应用

开展了遥感信息的应用研究。主要内容包括火情监测、正在研究的水体监测、植被监测、干旱监测、积雪监测等。在火情监测的研究中，把卫星与地面资料结合，发挥了地、县级掌握大量地面信息的优势。

3.1 火情监测

森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害。伊春市属林区，林业施业区达4万hm2，森林覆盖率74%，森林火灾是威胁伊春市可持续发展的重要因素。几年来，尤其是2003年春季“阿廷河森林火灾”和2004年秋季“红星、乌伊岭、嘉荫森林火灾”都造成了较严重的经济损失。利用极轨卫星遥感图象，可明确观察到森林火点位置，并可以连续监视火势蔓延情况和发展趋势，变被动为主动地指导灭火、救灾，尽可能地减少火灾造成的损失，保护国家的森林资源。

3.2 洪涝监测系统（水体监测系统）

当洪涝发生时，充分发挥遥感视域广阔、观测面积大、不受地域限制优势，可及时提供洪涝范围、洪涝位置图以及受灾面积计算。气象卫星监测洪涝最主要的环节是对资料中水体的识别。AVHRR通道资料的星下点分辨率为1.1 km，而大范围洪涝发生时，泛滥面积常达数百甚至上千km2，涉及图象上成百上千个象元。为确定洪涝区域的范围和面积，需要对该区域所有资料点用计算机逐个扫描。根据通道2资料水陆边界明显的特点,可以用人机交互方式确定水体判识的反射率门槛值，然后由计算机对该区域的资料值进行扫描处理。高于此门槛值的将被认为是陆地，低于此门槛值的将被认为是水体。

3.3 植被监测

植被对气象卫星可见光和近红外光的吸收与反射有着截然不同的反应，吸收与反射的对比情况取决于植被的类型，也取决于植被的生长状况和生态背景，利用极轨气象卫星第1、第2两个通道的反射光谱数据可以定义出归一化植被指数。

极轨卫星的第1通道（0.58～0.68 μm）和第2通道（0.725～1.1μm）则处在红光和近红外波段范围内。常用的植被指数有：

NDVI称为归一化植被指数，RVI称为比值植被指数；CH1、CH2分别为AVHRR第1、2通道的反射率。

3.4 积雪监测

积雪监测在目前所应用的卫星资料中一般采用两种方法：

（1）利用AVHRR 5个观测通道的数据（不包括1.6μm），通过多通道判识法，区分云和雪，提取积雪信息，计算积雪覆盖面积，并生成黑白和彩色图像。在AVHRR 5个观测波段中，由于云和雪在可见光和红外波段都具有相似的光谱特征，因此，云是积雪监测的最大“干扰”，仅利用单通道的数据进行云、雪判识是非常困难的。利用多通道的观测信息，充分考虑各通道对云和雪的光谱响应特性，选择适当的判识因子和门限值，完成云和积雪的判识，从复杂的卫星数据中，提取积雪信息。

（2）利用CH1、CH4和积雪指数（NDSI=（CH1-CH3 （1.6μm）/（CH1+CH3）来判识积雪。CH3A（1.6μm）通道数据针对积雪和云有不同的反射特性，比较容易区分云和雪。

4 系统的组成

伊春市卫星遥感综合应用系统由3个部分组成：信息采集系统、卫星遥感监测预报系统、产品生成和应用系统。

4.1 信息采集系统

信息采集系统以遥感信息为主，具有客观、动态、快速的特点，地面监测信息是遥感信息的辅助。目前，伊春市气象台已经完成与营林气象哨所的联网工作，实现了资料共享。伊春气象部门所属各气象站及营林部门所属各气象哨将基本气象要素逐日传到服务器上，在服务器上实现资料入库工作，这样可广泛地掌握全市各地的地面气象要素情况。把遥感资料与地面监测相结合，既保证了监测应用的可靠性、科学性和先进性，又突出体现了各区局拥有大量的、及时的地面信息的优势。多样化的信息源，即保证了分析的准确性，也有广泛的代表性，可应用于多个方面的研究。

4.2 卫星遥感监测预报系统

卫星遥感监测预报系统由林火监测系统、植被指数监测、洪涝监测系统、积雪监测系统等部分组成（见图1）。

图1 卫星遥感监测预报系统流程图

4.3 产品制作与发布系统

产品制作与发布系统首先是一个通信网络，它通过网络将所有的业务产品连接在一个统一的服务平台上；作为一个信息发布平台，它可以为业务运行，科研管理，决策服务及时准确的提供各种产品。从更深的层次来看，这个系统不仅仅局限于业务部门的信息交换，而且可以通过互联网将服务产品以web页形式放到伊春气象局网站上，对相关用户提供密码访问方式。

1002－252X（2011）03－0024－02

2011－6－6

贺敬（1973-），女，黑龙江省五常市人，齐齐哈尔大学，本科生，工程师.