短波红外成像技术在森林防火中的应用

       森林火灾是世界八大自然灾害之一，具有突发性强、危害性大、处置救助困难等特点。据统计，全世界平均每年大约发生森林火灾22万次，受灾森林面积达1000万公顷，约占森林总面积的0.25%。我国位于欧亚大陆东南部，地域辽阔，地形复杂，气候多样，季风气候显著，森林类型与分布各异，是世界上森林火灾多发国家之一。

       短波红外成像应用于森林火灾的监测具体参考案例如下：

案例一：

图1 可见光无法看清着火点的位置

图2 短波红外成像可以看到明确的着火点

由以上两图对比可以看出，水蒸气将光谱进行了散射，因此可见光相机无法看到着火点，而通过短波红外相机可以看出水蒸气与烟气的区别，发现着火点。

案例二：

吊舱系统应用短波红外多光谱系统，进行火情监控。

图3 可见光火情监控成像无法看清着火点

图4 短波红外成像火情监控火点清晰可见

案例三：

       WorldView-3卫星它不仅可以提供0.3米高分辨率的卫星影像，还有一个短波红外的传感器可以为我们提供短波红外的影像，也可以用于卫星实时监控森林火灾的情况。

图5 标准商业卫星成像看到的可见部分

图6 WorldView-3卫星中短波红外传感器采集的图像

以上两图是之前加利福尼亚州的克拉玛斯国家森林公园发生火灾采集回来的影像。图5呈现的是一个标准商业卫星成像看到的可见部分，整个图像布满了烟雾几乎完全遮挡地面上的物体，这样的图像一般都视为无效的影像。我们再来看图6，这是同一时间WorldView-3卫星中短波红外传感器采集的图像。我们可以看到影像中大量的烟雾消失，着火点清晰可见。这个就是短波红外波段影像的独到之处，可以穿透烟雾更有利的对地面进行侦测任务。

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