衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點分級處理方法初探

張子輝，王鳳閣，張英男

（國家林業(yè)局森林防火預(yù)警監(jiān)測信息中心，北京 100714）

衛(wèi)星林火監(jiān)測，是利用衛(wèi)星遙感技術(shù)，結(jié)合地理信息系統(tǒng)，對地面熱點實行宏觀監(jiān)測，并對監(jiān)測到的熱點進行核查確認的一種森林火災(zāi)監(jiān)測方法。我國自1993年開展衛(wèi)星林火監(jiān)測工作以來，已監(jiān)測到多起重特大森林火災(zāi)，特別是對一些地處偏遠、森林資源豐富的原始林區(qū)森林火災(zāi)的監(jiān)測，彌補了地面觀測森林火災(zāi)的盲區(qū)，擴大了森林火災(zāi)的監(jiān)測范圍。這為實現(xiàn)森林火災(zāi)“打早、打小、打了”的目標做出了一定的貢獻。但是，衛(wèi)星林火監(jiān)測工作受衛(wèi)星監(jiān)測精度、地理信息準確度等因素的影響，同時，還受到人類生產(chǎn)生活用火產(chǎn)生大量熱點的干擾，衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點經(jīng)核查為森林火災(zāi)的比例僅為15%左右。這在一定程度上增加了基層森林防火部門熱點核查工作量和工作難度，降低了衛(wèi)星林火監(jiān)測工作效益。

本文試圖對衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點按照一定的標準進行分級，不同級別的熱點采取不同的處理措施，從而提高衛(wèi)星林火監(jiān)測工作效益。

1 衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點分級依據(jù)

根據(jù)衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點分布情況，以及我國森林火災(zāi)發(fā)生特點，將全國分為華北（北京、天津、河北、山西、遼寧）、東北（內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江）、西北（陜西、甘肅、寧夏、新疆、青海）和南方等4個不同地區(qū)，以2007年衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點數(shù)據(jù)為例，對衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點按照像素多少、有煙或無煙、林地或非林地、經(jīng)核實為林火的熱點所占比例等進行統(tǒng)計如下。

1.1 華北地區(qū)

華北地區(qū)全年監(jiān)測熱點419個，占全國熱點總數(shù)的2.5%，經(jīng)核實為林火的占7.1%。其中，2像素以下的熱點361個，均為無煙，林火占4.4%；非林地熱點262個，林火占2.6%。3像素的熱點28個，均為無煙熱點，林火占21%；非林地熱點23個，林火占17%。4像素以上的熱點30個，林火26.7%，有煙熱點1個，林火占100%；無煙熱點29個，林火占24.1%；非林地熱點15個，林火占20%。

1.2 東北地區(qū)

華北地區(qū)全年監(jiān)測熱點1289個，占全國熱點總數(shù)的7.5%，經(jīng)核實為林火的占8.7%。其中，2像素以下的熱點867個，林火占10%，有煙熱點8個，林火占37.5%；無煙熱點859個，林火占9.6%；非林地熱點223個，林火占3.5%。3像素的熱點211個，林火占7.2%，有煙熱點6個，林火占17%；無煙熱點205個，林火占7.3%；非林地熱點75個，沒有林火。4像素以上的熱點211個，林火占4.7%，有煙熱點10個，林火占20%；無煙熱點201個，林火占4%；非林地熱點93個，林火占1%。

1.3 西北地區(qū)

西北地區(qū)全年監(jiān)測熱點237個，占全國熱點總數(shù)的1.4%，經(jīng)核實為林火的占6.8%。其中，2像素以下的熱點138個，林火占7.9%，有煙熱點2個，林火占50%；無煙熱點136個，林火占7.3%；非林地熱點107個，林火占2%。3像素的熱點52個，均為無煙熱點，林火占5.7%，非林地熱點50個，林火占4%。4像素以上的熱點47個，均為無煙熱點，林火占4.2%，非林地熱點41個，沒有林火。

1.4 南方地區(qū)

南方地區(qū)全年監(jiān)測熱點15139個，占全國熱點總數(shù)的88.6%，經(jīng)核實為林火的占11%。其中，2像素以下的熱點12558個，林火占10.6%，有煙熱點92個，林火占18.5%；無煙熱點12466個，林火占10.6%；非林地熱點1853個，林火占11%。3像素的熱點1566個，林火占14%，有煙熱點53個，林火占26%；無煙熱點1513個，林火占13.5%；非林地熱點213個，林火占16%。4像素以上的熱點1015個，林火占15%，有煙熱點60個，林火占25%；無煙熱點955個，林火占14%；非林地熱點138個，林火占9%。

從上述統(tǒng)計中可知，經(jīng)核實為森林火災(zāi)的熱點數(shù)量跟熱點像素多少、有煙或無煙、林地或非林地關(guān)系密切，而且，總體上呈現(xiàn)如下趨勢——熱點像素多的大于熱點像素少的，有煙的大于無煙的，林地大于非林地；但是，在南方地區(qū)，林地與非林地相差不大，有煙的明顯大于無煙的。因此，可以衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點像素多少、有煙或無煙、林地或非林地為依據(jù)，對熱點進行分級。

2 衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點分級標準

從上述分析中可以看出，不同地區(qū)的衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點具有不同的特點。因此，本文仍將全國分為4個地區(qū)來確定熱點分級標準。

2.1 華北地區(qū)

依據(jù)該地區(qū)2像素以下的非林地熱點經(jīng)核實為森林火災(zāi)的極少，隨著熱點像素的增加，無論是林地還是非林地，經(jīng)核實為森林火災(zāi)的熱點明顯增多等特點，對該地區(qū)提出如下熱點分級標準：

一級熱點：3像素（含）以上熱點，2像素以下的林地熱點。

二級熱點：2像素（含）以下的非林地熱點。

2.2 東北地區(qū)

依據(jù)該地區(qū)非林地熱點經(jīng)核實為森林火災(zāi)的極少，2像素以下有煙熱點經(jīng)核實為森林火災(zāi)的較多等特點，對該地區(qū)提出如下熱點分級標準：

一級熱點：林地上的所有有煙熱點，林地上3像素（含）以上的無煙熱點。

二級熱點：非林地熱點，林地上2像素（含）以下的無煙熱點。

2.3 西北地區(qū)

依據(jù)該地區(qū)非林地熱點經(jīng)核實為森林火災(zāi)的極少等特點，對該地區(qū)提出如下熱點分級建議：

一級熱點：所有林地上的熱點。二級熱點：所有非林地上的熱點。

2.4 南方地區(qū)

依據(jù)該地區(qū)經(jīng)核實為森林火災(zāi)的熱點隨熱點像素的增加而增多，有煙的明顯高于無煙的，林地和非林地的區(qū)別不大等特點，對該地區(qū)提出如下熱點分級標準：

一級熱點：2像素（含）以下的有煙熱點，3像素（含）以上的熱點。

二級熱點：2像素（含）以下的無煙熱點。

3 衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點分級響應(yīng)

衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點分級標準及其級別確定后，對不同級別的熱點應(yīng)建立不同的響應(yīng)機制，采取不同的處置措施。對熱點核查反饋而言，基層森林防火單位接到衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點通報后，對一級熱點，應(yīng)立即進行核查，并按時反饋核查結(jié)果。對二級熱點，應(yīng)與煉山、燒荒等備案資料進行核對，確為煉山、燒荒的，應(yīng)如實填報；在相關(guān)備案資料中無記錄，應(yīng)根據(jù)本地區(qū)森林火災(zāi)發(fā)生規(guī)律、林情和社情特點進行分析，認為威脅性不大的，可以不反饋；認為危險性大、有可能危及森林資源的，立即進行核查，核查結(jié)果為森林火災(zāi)的，應(yīng)及時反饋。

4 衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點分級效益

通過上述統(tǒng)計可知，依照以上標準對衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點進行分級處理，對不同級別的熱點采取不同的處理措施，將極大地減少必須核查的熱點數(shù)量。仍以2007年數(shù)據(jù)為例，華北、東北、西北、南方地區(qū)各減少63%、79%、84%、82%。這表明，通過衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點分級處理，將有助于減輕各地區(qū)森林防火部門核查反饋衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點的工作量。特別是廣大南方地區(qū)，雖然衛(wèi)星林火監(jiān)測熱點很多（2007年為全國的88.6%），但經(jīng)核實為森林火災(zāi)的熱點并不多，如果進行熱點分級處理，80%左右的熱點不必核查，這將極大地減輕他們的工作負擔，提高他們參與衛(wèi)星林火監(jiān)測工作的積極性。同時，也有利于提高衛(wèi)星林火監(jiān)測的工作效益。