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    森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測裝備研究進(jìn)展

    2022-11-25 01:42:59馬澤南高仲亮魏建珩王何晨陽王秋華龍騰騰王京魯
    關(guān)鍵詞:林火煙霧攝像頭

    馬澤南, 高仲亮, 魏建珩, 王何晨陽, 王秋華, 龍騰騰, 王京魯, 趙 恒, 劉 羽

    (西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,云南 昆明 650224)

    隨著氣候變暖,森林火災(zāi)發(fā)生的頻率、野火強(qiáng)度和過火面積均呈上升趨勢,防火期也在延長,全球年均發(fā)生森林火災(zāi)20萬余次,過火面積達(dá)幾百萬公頃[1]。森林火災(zāi)是影響生態(tài)環(huán)境的重要因子,一旦發(fā)生,將排放大量的煙霧、有毒氣體和顆粒物到空氣中,排放物中90%是CO2,其余是CO、CH4、NMHC(多碳烴)、NOx、顆粒物(PM2.5、PM10)等[2,3]。CO2和CH4是主要的溫室氣體,過量排放會(huì)加劇全球氣候變化;顆粒物及有毒有害有機(jī)氣體是主要空氣污染來源;人類長期暴露于林火產(chǎn)生的有害氣體中極易導(dǎo)致呼吸道慢性疾病,提高患心腦血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[4],且煙氣擴(kuò)散是森林火災(zāi)的主要特征之一,煙氣監(jiān)測是監(jiān)控森林火災(zāi)的重要方法,在林火監(jiān)測與撲救中占重要地位。

    現(xiàn)今森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測得到重視,森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測裝備飛速發(fā)展。部分國家已經(jīng)初步形成并且逐漸完善天—空—地一體化的林火煙氣監(jiān)測體系[5]。本研究以該體系為基礎(chǔ),廣泛收集國內(nèi)外森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測裝備相關(guān)文獻(xiàn),從航天監(jiān)測、航空巡護(hù)、近地面監(jiān)測3個(gè)層面分析和探討了衛(wèi)星、載人飛機(jī)、無人機(jī)、攝像頭、雷達(dá)和多傳感器融合技術(shù)的應(yīng)用,并提出優(yōu)化監(jiān)測體系、改進(jìn)自動(dòng)算法的研究趨勢。

    1 航天遙感監(jiān)測

    較早應(yīng)用于林火煙氣監(jiān)測任務(wù)中的衛(wèi)星主要有美國國家海洋和氣象衛(wèi)星(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)、美國地球觀測系統(tǒng)(Earth Observation System,EOS)和中國風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星;新興的有美國國家宇航局發(fā)射的陸地衛(wèi)星(Landsat)、歐洲航天局(European Space Agency,ESA)發(fā)射的地球觀測衛(wèi)星哨兵系列衛(wèi)星(Sentinel)、中國高分辨率對地觀測系統(tǒng)(高分系列衛(wèi)星)、日本向日葵系列衛(wèi)星(Himawari)。目前,美國在衛(wèi)星林火監(jiān)測領(lǐng)域仍處于世界領(lǐng)先水平。

    1.1 美國衛(wèi)星

    1.1.1 NOAA系列衛(wèi)星

    NOAA服務(wù)于美國國家海洋和大氣管理局的煙霧預(yù)測模型(BlueSky),該模型模擬的重點(diǎn)是PM2.5濃度,每次模擬在距地面5 km和100 m位置定義兩個(gè)PM2.5濃度,分別用于校準(zhǔn)和預(yù)測結(jié)果[6]。Kim H C等[7]直接通過衛(wèi)星觀測的羽流傳輸和擴(kuò)散估計(jì)野火排放,量化預(yù)測結(jié)果和衛(wèi)星測量之間的差異,省略化學(xué)模型應(yīng)用、擴(kuò)散觀測等步驟,經(jīng)過與BlueSky模型對比確認(rèn)該方法可行,但存在對觀測高度依賴等缺陷。HuangJ等[8]發(fā)現(xiàn)美國國家空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)能力(National Air Quality Forecasting Capability,NAQFC)存在很強(qiáng)的季節(jié)性偏差,無法應(yīng)對森林火災(zāi)等PM2.5極端事件,經(jīng)過偏差矯正法顯著改善結(jié)果。NoyesK等[9]使用地面觀測和飛機(jī)巡航研究煙氣性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)并不能很好地描述粒子運(yùn)動(dòng),引入基于NOAA衛(wèi)星監(jiān)測的粒子性質(zhì)和順風(fēng)演變圖像,發(fā)現(xiàn)下風(fēng)向粒子演化主要原因有重力沉降、氧化、粒子聚集和冷凝等,有助于判斷粒子順風(fēng)演化趨勢;且NOAA衛(wèi)星提供長達(dá)20年的歷史數(shù)據(jù),為從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度研究區(qū)域森林火災(zāi)煙氣行為提供了可能。

    1.1.2 EOS衛(wèi)星系統(tǒng)

    EOS包含了Terra和Aqua兩顆衛(wèi)星,搭載MODIS傳感器,可提供36個(gè)波段的圖像,其中第一、二、三、八信道常用于火災(zāi)煙氣監(jiān)測[10]。近年來,基于MODIS數(shù)據(jù)的林火研究涉及的影響因子越來越多,不同信道的分辨率不同,將這些信道綜合應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)煙霧、水蒸氣、植物類型、火行為、火燒跡地等數(shù)據(jù)的監(jiān)測實(shí)現(xiàn)全方面監(jiān)測火災(zāi)。LyapustinA等[11]在第八信道提取出煙氣數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,利用不同信道之間穿透力、敏感性等條件的不同,排除植被、云層等因素的影響,可得到更準(zhǔn)確的煙霧監(jiān)測圖像,提高林火監(jiān)測和預(yù)測系統(tǒng)的性能。KrsticN等[12]利用TerraMODIS的煙霧和云層數(shù)據(jù)對加拿大41個(gè)森林火災(zāi)煙氣所導(dǎo)致的疏散事件進(jìn)行回顧性評估,即監(jiān)測從疏散日期開始4天內(nèi)的空氣質(zhì)量,結(jié)果表明有一半事件符合疏散條件,衛(wèi)星提供的煙氣數(shù)據(jù)可作為判斷是否達(dá)到疏散條件的標(biāo)準(zhǔn)之一。PengfeiY等[13]使用EOS衛(wèi)星對煙氣進(jìn)行追蹤,通過觀察羽流上升、緯度擴(kuò)散和光化學(xué)反應(yīng)等變化發(fā)現(xiàn),煙氣衰變與臭氧-有機(jī)物反應(yīng)概率相吻合?;贛ODIS所提供的數(shù)據(jù),可估算出煙霧噴射高度、蔓延趨勢及蔓延時(shí)間等,以長期監(jiān)測森林火災(zāi)對空氣質(zhì)量的影響[14]。

    1.1.3 Landsat系列衛(wèi)星

    20世紀(jì)80年代,ViswanadhamY等[15]通過Landsat衛(wèi)星圖像獲得煙柱特征和煙氣擴(kuò)散方式,奠定了Landsat衛(wèi)星在空氣污染及煙氣擴(kuò)散事件中的應(yīng)用,并認(rèn)為溫度差是影響煙氣擴(kuò)散速度和方向的主要因素。20世紀(jì)90年代,LavreauJ等[16]提出一種去除氣溶膠對Landsat衛(wèi)星圖像影響的算法,根據(jù)煙氣顆粒及厚度對地面目標(biāo)輻射量影響的不同,量化煙氣或霧霾并對圖像進(jìn)行校正,但該算法存在輕微的過度校正問題。Kustiyo等[17]使用Landsat衛(wèi)星確定煙氣來源,經(jīng)過評估其結(jié)果的準(zhǔn)確性最高可達(dá)90%以上。Kumar等[18]將Landsat等衛(wèi)星紅外波段監(jiān)測到的氣溶膠與火焰輻射功率(Fire Radiative Power,F(xiàn)RP)計(jì)算得出的結(jié)果對比發(fā)現(xiàn),在一定天氣條件下空氣中的黑炭、有機(jī)碳、PM10等粒子嚴(yán)重影響衛(wèi)星紅外波段對氣溶膠的觀測,可能導(dǎo)致各粒子含量被低估。

    1.2 其他國家衛(wèi)星

    1.2.1 Himawari系列衛(wèi)星

    向日葵衛(wèi)星是靜止衛(wèi)星,目前使用最為廣泛的是Himawari-8,應(yīng)用Himawari-8號(hào)衛(wèi)星監(jiān)測森林火災(zāi)煙氣的研究主要在2018年以后開展,主要服務(wù)區(qū)域?yàn)閬喬貐^(qū)[19]。HeriIsmanto等[20,22]基于Himawari-8數(shù)據(jù)提出分類樹分析自動(dòng)煙霧檢測模型,經(jīng)過精度評價(jià)、時(shí)空分析認(rèn)為該模型可行,但煙氣較稀薄時(shí)靈敏度會(huì)降低;應(yīng)用其監(jiān)測印度尼西亞蘇門答臘島和婆羅洲島的火災(zāi)并探測煙霧和能見度,與實(shí)際能見度對比證實(shí)該方法在能見度低于2 000 m時(shí)效果最佳。XinSu等[22]提出了一種基于Himawari-8傳感器數(shù)據(jù)適用于東亞地區(qū)的陸地通用氣溶膠算法——高精度氣溶膠反演算法,該算法能夠獲得氣溶膠類型并對其進(jìn)行動(dòng)態(tài)測定。

    1.2.2 風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星和高分辨率光學(xué)衛(wèi)星

    我國自主研發(fā)的風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星和高分辨率光學(xué)衛(wèi)星(簡稱高分衛(wèi)星),主要應(yīng)用于國內(nèi)相關(guān)研究,國際上應(yīng)用較少,高分衛(wèi)星正在接替風(fēng)云系列衛(wèi)星的森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測功能。覃先林等[23]發(fā)明了一種自動(dòng)生成煙區(qū)檢測結(jié)果的方法,該方法使用歸一化煙指數(shù)、燃燒指數(shù)等7個(gè)指數(shù)判斷煙區(qū)和非煙區(qū),旨在利用高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)識(shí)別煙氣并發(fā)現(xiàn)林火。蔣蕓等[24]為降低植物葉綠素對CO2反演的影響,對高分5號(hào)衛(wèi)星的反演結(jié)果進(jìn)行熒光校正,使植被覆蓋地區(qū)CO2反演結(jié)果更加準(zhǔn)確。

    1.2.3 Sentinel系列衛(wèi)星

    Sentinel衛(wèi)星由歐空局發(fā)射共有5個(gè)系列,Sentinel-2含有3個(gè)紅邊波段,常用于森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測[25]。Grive等[26]為了消除森林火災(zāi)煙氣對火燒跡地繪制的影響,使用數(shù)據(jù)表示方法、特征提取方法、分類器方法等6種算法處理被煙氣覆蓋的Sentinel-2數(shù)據(jù)的土地覆蓋圖,并與地面真實(shí)情況比較,最高準(zhǔn)確率可達(dá)91.61%。由于紅邊波段對綠色植物生長狀態(tài)十分敏感,Khetkeeree[27]等提出了基于歸一化植被指數(shù)分類的Sentinel-2圖像去煙氣技術(shù),該技術(shù)首先根據(jù)NDVI進(jìn)行分類,隨后使用無煙氣圖像進(jìn)行還原,在較稀薄的煙氣和分布均勻的厚重?zé)煔獾臈l件下結(jié)果較為準(zhǔn)確。

    2 航空煙氣監(jiān)測

    航空遙感又稱機(jī)載遙感,是指利用各種飛機(jī)、無人機(jī)等飛行器作為傳感器運(yùn)載工具在空中進(jìn)行的遙感技術(shù)。飛機(jī)和無人機(jī)在應(yīng)用早期僅執(zhí)行巡航和林火觀察任務(wù),后逐漸應(yīng)于林火撲救和監(jiān)測,但沒有單一功能專用于森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測的飛機(jī)或無人機(jī);飛機(jī)綜合性能強(qiáng),無人機(jī)的分工更加細(xì)化但森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測常作為林火監(jiān)測的任務(wù)之一[28]。

    2.1 飛機(jī)巡航

    執(zhí)行護(hù)林巡航任務(wù)的飛機(jī)主要有固定翼飛機(jī)和直升機(jī),搭載各類探測器、控制器、定位系統(tǒng)以及水箱等滅火裝置,兼具指揮、定位、物資運(yùn)送、滅火等多種功能。美國1915年8月首次將飛機(jī)用于森林火災(zāi)巡查,現(xiàn)美國林務(wù)防火中心擁有近300架護(hù)林防火滅火飛機(jī),其中包括安裝有紅外掃描儀的林火監(jiān)測專用飛機(jī)。加拿大自1924年開始使用飛機(jī)偵察森林火災(zāi),并配備30多種飛機(jī),其中以CL-215水陸兩棲飛機(jī)及其改進(jìn)型CL-215T型最為著名。我國兩個(gè)航空護(hù)林總站平均每年租用飛機(jī)230架次左右,其中主力機(jī)型為M-26直升機(jī)、K-32直升機(jī)以及專用于我國高原地區(qū)的執(zhí)勤飛機(jī)K322型直升機(jī)。

    2.2 無人機(jī)監(jiān)測

    執(zhí)行林火監(jiān)測任務(wù)的無人機(jī)屬于小型無人機(jī),有固定翼小型無人機(jī)、多旋翼小型無人機(jī)和結(jié)合二者優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合翼小型無人機(jī)3類,多旋翼小型無人機(jī)使用最為廣泛。隨著無人機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展,無人機(jī)在林火監(jiān)測和撲救中應(yīng)用更加廣泛,分工也更加細(xì)致明確,無論是火災(zāi)發(fā)生的任何時(shí)期都能夠勝任。因此,提升無人機(jī)性能和無人機(jī)的自動(dòng)化將成為當(dāng)下的研究重點(diǎn)。

    張志東[29]等在開發(fā)探測撲救陰燃火技術(shù)時(shí),根據(jù)六旋翼小型無人機(jī)能夠低空飛行的特性,搭載上紅外攝像頭、煙霧探測器和儲(chǔ)水箱,與控制中心、地面機(jī)器人相配合,及時(shí)發(fā)現(xiàn)、定位、撲滅陰燃火。南京航空航天大學(xué)研制的“云雀”[30]無人機(jī),采用大展弦比直機(jī)翼和V型尾翼,攜帶高清攝像機(jī),專用于森林防火監(jiān)測。狄曙玲[31]等在原有多旋翼無人機(jī)的基礎(chǔ)上加設(shè)了真空泵和氣體收集罐以完成火災(zāi)煙氣實(shí)時(shí)收集,減少氣體之間的相互污染,更好地適應(yīng)森林火災(zāi)煙氣彌漫的極端環(huán)境。張玉杰[32]等設(shè)計(jì)出四旋翼無人機(jī)集群技術(shù)可應(yīng)用在森林火災(zāi)管理的任何階段,該無人機(jī)集群由地面軟件進(jìn)行控制,可實(shí)時(shí)完成圖像、溫度、位置、氣體等數(shù)據(jù)交換,及時(shí)定位火點(diǎn),輔助滅火。David[33]等設(shè)計(jì)一款專用于監(jiān)測農(nóng)村周邊森林火災(zāi)的無人機(jī),該無人機(jī)搭載了煙霧傳感器MQ-2和高分辨率攝像機(jī),由手機(jī)應(yīng)用程序控制,可自主配置無人機(jī)飛行路線并校準(zhǔn)傳感器。Aggarwa等[34]設(shè)計(jì)一種算法解決野火蔓延中多無人機(jī)路徑規(guī)劃問題,該算法可自動(dòng)識(shí)別目的地點(diǎn),并將目的地分配給各無人機(jī),之后計(jì)算出可行路徑進(jìn)而得到最優(yōu)路徑。楊明明[34]等利用元胞法模擬林火蔓延、P-中值模型進(jìn)行選址,提出了一種適用于高原森林防火的航空器起降點(diǎn)布局規(guī)劃方法,并根據(jù)權(quán)重值給出選址點(diǎn)的重要程度。

    3 地面煙氣監(jiān)測裝備

    3.1 攝像頭

    攝像頭是森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測中應(yīng)用最為廣泛的裝備,幾乎所有載體上都裝有攝像頭,根據(jù)載體的不同,搭載攝像頭的種類、功能和圖像提取方式都不同,主要投入使用的是普通攝像頭和紅外攝像頭。近年來對提升攝像頭性能、圖象提取技術(shù)、攝像頭最佳部署位置的研究都十分豐富。

    張婭平[35]等研發(fā)的雙目監(jiān)測系統(tǒng)采用雙目立體視覺技術(shù)來模仿人眼成像原理,由2臺(tái)平行放置的攝像機(jī)獲得的數(shù)字圖像進(jìn)行雙目匹配獲得視差圖,得到空間點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)值,可有效提高準(zhǔn)確率。北京林業(yè)大學(xué)黃儒樂[36]等使用攝像頭獲得林火煙霧圖像,設(shè)計(jì)并開發(fā)了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法的森林火災(zāi)煙霧圖像自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。Zhu G[37]等根據(jù)3D攝像頭提供的圖像提取煙氣的空間特征,之后通過特征圖融合得到煙氣監(jiān)測結(jié)果,經(jīng)驗(yàn)證,在單一背景下該方法的準(zhǔn)確率高達(dá)95.17%,復(fù)雜背景下高達(dá)75.32%。蘇宇軒等人[38]在青島市嶗山區(qū)原有監(jiān)控?cái)z像頭的基礎(chǔ)上,結(jié)合空間分析、提取潛在頂點(diǎn)等操作,優(yōu)化得到攝像頭布局結(jié)果,使該區(qū)域整體監(jiān)控覆蓋率達(dá)到80.4%,重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)實(shí)現(xiàn)全面覆蓋。Heyns[39]等提出一種智能視頻煙霧檢測算法和最佳野外攝像機(jī)放置策略,建立和擴(kuò)展攝像頭網(wǎng)絡(luò)、實(shí)現(xiàn)野外煙霧探測并判斷出最佳的攝像機(jī)覆蓋范圍和檢測精度。Fuquan Zhang[40]等提出一種基于機(jī)器視覺的瞭望塔部署模型,以確定瞭望塔的最佳部署位置,減少低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域視域冗余,增加高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)覆蓋率,該方法可將高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的多重覆蓋率提高8.9%~17.3%。

    3.2 雷達(dá)

    激光雷達(dá)可提供垂直結(jié)構(gòu)信息,在國際上應(yīng)用較廣泛,國內(nèi)使用C波段雷達(dá)較多。拉曼激光雷能夠觀測不同高度的PM2.5濃度以研究森林火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣在大氣中的擴(kuò)散方式,也可以用于判斷野火來源及對不同地區(qū)的影響程度。徐八林等人[41,42]研究并證明C波段雷達(dá)能夠探測到森林火災(zāi)回波,并根據(jù)林火煙氣一定的回波特征濾出得到火災(zāi)煙塵回波;回波的面積和頂高變化可用于判斷地面林火情況。

    3.3 多傳感器融合技術(shù)

    單一傳感器只能檢測單一指標(biāo),而在森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測中,單一的監(jiān)測指標(biāo)中很難得到確切結(jié)果,將多種傳感器融合得到多種數(shù)據(jù),得到一個(gè)較為準(zhǔn)確、綜合性強(qiáng)的結(jié)果[43]。實(shí)際應(yīng)用中大部分森林火災(zāi)煙霧傳感都是由通訊設(shè)備、中央控制器、定位設(shè)備和探測器組成。

    美國技誠公司LM393傳感器,將煙霧傳感器、微控制器、火焰?zhèn)鞲衅?、通信模塊等設(shè)備一同搭載在同一監(jiān)測網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上,構(gòu)建成“正六邊形”傳感器監(jiān)測網(wǎng)格[44]。中國林業(yè)科學(xué)研究院集成的機(jī)載光學(xué)全譜段遙感系統(tǒng)CAF-LiTCHy,包含激光雷達(dá)掃描儀、熱紅外相機(jī)、CCD相機(jī)和高光譜傳感器4種對地觀測傳感器、一個(gè)定位系統(tǒng)和一個(gè)定姿系統(tǒng),在森林火災(zāi)監(jiān)測及撲救中應(yīng)用廣泛[45-47]。David[32]等將煙霧傳感器和高分辨率攝像機(jī)相配合,通過應(yīng)用程序完成通信和控制,這套設(shè)備被安放在無人機(jī)上專門用于林火煙氣監(jiān)測。

    4 展望

    部分國家的林火煙氣監(jiān)測已經(jīng)初步形成了天—空—地一體化的監(jiān)測體系,但各部分之間配合不夠緊密、分工欠明確及結(jié)果需要人工判斷,且各種監(jiān)測方式均存在局限性。衛(wèi)星監(jiān)測受云層影響較大,圖像存在不同程度的形變;飛機(jī)巡航在實(shí)際應(yīng)用中仍然無法實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)測,無人機(jī)巡航受天氣影響較大;攝像頭監(jiān)控?zé)o法全面覆蓋、容易誤報(bào);雷達(dá)探測器成本較高。因此,林火煙霧監(jiān)測未來的研究在完善現(xiàn)有監(jiān)測體系的同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測體系的自動(dòng)化。

    4.1 優(yōu)化監(jiān)測體系

    優(yōu)化監(jiān)測體系可從以下幾個(gè)角度展開:(1)加強(qiáng)衛(wèi)星監(jiān)測應(yīng)用,衛(wèi)星在林火監(jiān)測中的功能已經(jīng)十分豐富,且逐步展開在空氣質(zhì)量領(lǐng)域的研究,在森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測方面研究較少,未來可將林火監(jiān)測和空氣質(zhì)量研究相結(jié)合,直接進(jìn)行森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測和評估;(2)根據(jù)實(shí)際情況改進(jìn)現(xiàn)有的森林防火系統(tǒng),將航天監(jiān)測、航空監(jiān)測和近地面監(jiān)測與國家級、省級、縣級監(jiān)測對接,建設(shè)兼顧資源分配和數(shù)據(jù)共享的綜合性監(jiān)測系統(tǒng);(3)發(fā)展新型成像技術(shù),微波遙感技術(shù)和激光雷達(dá)技術(shù)能夠應(yīng)用于森林火災(zāi)監(jiān)測,但在森林火災(zāi)煙氣監(jiān)測中的應(yīng)用還有待研究,后續(xù)應(yīng)將常用光譜技術(shù)與微波遙感技術(shù)和激光雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合進(jìn)而獲得更加完善、精準(zhǔn)的圖像。

    4.2 改進(jìn)自動(dòng)算法及模型

    需要改進(jìn)或自主開發(fā)的算法及模型主要為:(1)煙氣預(yù)測模型,目前存在的模型大多屬于半經(jīng)驗(yàn)半數(shù)學(xué)模型,區(qū)域性較強(qiáng),相關(guān)改進(jìn)模型較少,煙霧預(yù)測模型是模型的集合,包括天氣模型、火行為模型、燃料模型、排放模型、羽流模型等,且需要大量的觀測數(shù)據(jù)驗(yàn)證模擬組件和評估系統(tǒng),各地區(qū)應(yīng)開發(fā)適用于該區(qū)域的預(yù)測系統(tǒng),或者改進(jìn)現(xiàn)有模型;(2)去煙霧算法,現(xiàn)有算法受到云層、水面、高溫以及前期煙氣排放所產(chǎn)生的背景效應(yīng)等因素影響,使用有效范圍較小,部分存在過度校正的問題,去煙霧算法的開發(fā)及優(yōu)化是未來研究的重點(diǎn)方向之一;(3)煙氣自動(dòng)監(jiān)測算法,在地面及近地面監(jiān)測中,使用傳感器對煙氣進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測應(yīng)用較為廣泛,但誤報(bào)情況嚴(yán)重、監(jiān)測范圍有限,發(fā)展航空航天煙氣自動(dòng)監(jiān)測能夠完成煙區(qū)繪制,有助于宏觀上把握林火情況。

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