林火遥感监测预警技术规范（征求意见稿）

1T/YIIEE04—2026林火遥感监测预警技术规范本标准规定了林火遥感监测预警的技术体系、系统组成、数据处理、火情识别、风险评估、预警发布及质量控制等全过程的技术要求。本标准适用于利用卫星遥感、航空遥感及地面遥感等手段开展森林、草原等植被区域的火灾监测与预警工作。本标准适用于各级林业草原主管部门、应急管理部门、科研院所及相关技术单位开展林火遥感监测预警业务。下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB/T17798—2013地理空间数据交换格式GB/T30319—2013基础地理信息数据分类与代码LY/T2017—2012森林火险区划等级LY/T2018—2012森林火险气象等级HJ630—2011环境遥感监测技术规范GJB4226—2001军用遥感图像处理系统通用要求ISO191151:2014地理信息元数据第1部分：基础3.1林火遥感监测利用卫星、航空或地面遥感平台搭载的传感器，获取地表热红外、可见光等多波段遥感数据，通过数据处理与分析，识别火点、火场范围及火情动态的过程。3.2火点像元遥感图像中地表温度显著高于周边背景温度的像元，通常为正在燃烧或刚过火的区域。3.3火场范围林火燃烧过程中影响的地表区域，包括明火区、阴燃区及过火区。3.4火险等级综合气象、植被、地形、人为活动等因素，对某一区域发生林火可能性的量化分级。3.5预警发布根据火情识别与风险评估结果，向相关部门和公众发布火情警报、风险提示及处置建议的过程。3.6遥感数据同化T/YIIEE04—20262将多源、多时相、多分辨率的遥感数据进行时空配准、融合与一致性处理，形成可用于火情分析的标准化数据产品。3.7辐射定标将传感器记录的灰度值转换为具有物理意义的辐射亮度或地表反射率的过程。3.8大气校正消除大气对遥感信号的影响，获取真实地表反射率或辐射亮度的过程。3.9火情指数基于遥感数据提取的用于表征火情强度、蔓延趋势或燃烧效率的量化指标，如火点强度指数、燃烧面积指数等。4.1基本原理林火遥感监测预警基于燃烧过程产生的高温辐射特征。物质燃烧时释放大量热能，导致地表温度显著升高，在热红外波段（3～5μm、8～14μm）表现出强烈的辐射差异。通过搭载在卫星、飞机或地面平台的热红外传感器捕捉这一辐射异常，结合可见光、近红外等多波段信息，可实现对火点的识别、定位、强度评估与动态跟踪。4.2监测方法分类4.2.1卫星遥感监测利用极轨卫星（如NOAA/AVHRR、Terra/AquaMODIS、Sentinel3SLSTR、FY3VIRR等）和静止卫星(如Himawari8AHI、GOES16ABI、FY4AGRI等）获取大范围、周期性遥感数据，适用于区域至全球尺度的火情监测。4.2.2航空遥感监测利用无人机、有人机搭载热红外相机、多光谱传感器等进行低空监测，具有高时空分辨率、灵活机动的特点，适用于重点区域精细化监测与火场详查。4.2.3地面遥感监测利用地面固定或移动监测站、视频监控系统等，结合气象站、瞭望塔等设施，实现局部区域实时监控。4.3预警方法体系4.3.1火险预警基于气象条件、植被含水率、地形地貌等因素，利用火险指数模型（如加拿大火险天气指数FWI、美国国家火险评级系统NFDRS）进行火险等级评估与趋势预测。4.3.2火情预警基于实时或近实时遥感监测数据，结合火点识别、火场蔓延模拟等技术，对已发生火情的发展趋势进行预测与预警。4.3.3综合预警融合火险预警与火情预警信息，结合社会经济、人口分布、基础设施等因素，进行火灾风险综合评估与分级预警。T/YIIEE04—202635.1系统总体架构林火遥感监测预警系统应由数据采集子系统、数据处理子系统、火情分析子系统、预警发布子系统及系统运维管理子系统组成。5.2数据采集子系统5.2.1卫星数据接收站应具备接收国内外主流环境卫星数据的能力，包括MODIS、VIIRS、Sentinel3、FY3/4等，数据接收延迟不超过30分钟。5.2.2航空遥感平台无人机应具备自主飞行、实时传输、载荷可控等功能，续航时间不少于2小时，热红外传感器空间分辨率不低于640×512像素。5.2.3地面监测设备包括热像仪、可见光摄像头、气象传感器等，应具备网络传输、数据存储、远程控制等功能。5.3数据处理子系统5.3.1数据预处理功能应具备辐射定标、大气校正、几何校正、影像配准、去云处理等基本预处理功能。5.3.2数据融合与同化支持多源、多尺度遥感数据的时空融合，生成无缝、一致的监测数据产品。5.3.3高性能计算支持应具备并行计算、分布式存储能力，支持大规模遥感数据的快速处理。5.4火情分析子系统5.4.1火点自动识别基于阈值法、上下文法、机器学习等方法实现火点自动提取，误报率不超过5%。5.4.2火场动态监测支持火场边界提取、蔓延方向与速度计算、过火面积估算等功能。5.4.3火情模拟预测集成火蔓延模型（如FARSITE、Prometheus）进行火情发展趋势模拟。5.5预警发布子系统5.5.1预警信息生成自动生成包含火点位置、强度、范围、趋势等信息的结构化预警产品。5.5.2多渠道发布支持通过短信、邮件、WebGIS、移动APP、社交媒体等多种方式发布预警信息。5.5.3发布记录管理具备预警发布日志、反馈记录、发布效果评估等功能。5.6系统运维管理子系统5.6.1用户权限管理T/YIIEE04—20264支持多级用户角色与权限控制。5.6.2系统监控实时监控系统运行状态、数据处理进度、网络状态等。5.6.3日志审计记录系统操作日志、数据访问日志、预警发布日志等，支持审计追溯。6.1数据源选择6.1.1卫星数据源选择原则应根据监测区域、时间分辨率、空间分辨率、光谱分辨率等需求选择合适的数据源。6.1.2航空数据采集计划应根据火险等级、重点保护目标、地形复杂度等因素制定航空监测飞行计划。6.2数据接收与存储6.2.1数据接收实时接收卫星广播数据或从数据中心下载，确保数据完整性。6.2.2数据存储格式采用GeoTIFF、HDF、NetCDF等标准格式存储原始数据与处理产品。6.3辐射定标与大气校正6.3.1辐射定标方法使用卫星载荷配套的定标系数或实验室定标数据进行辐射定标。6.3.2大气校正模型可采用6S、MODTRAN、FLAASH等模型进行大气校正。6.4几何校正与配准6.4.1几何校正精度平原地区定位误差不超过1个像元，山区不超过2个像元。6.4.2多时相影像配准配准误差不超过0.5个像元。6.5云与阴影检测6.5.1云检测方法采用多波段阈值法、机器学习等方法检测云像元。6.5.2阴影处理对云阴影、地形阴影进行标识，避免误判为火点或植被变化。6.6数据质量评估每景影像应进行数据质量评估，记录云量、缺失行、噪声水平等信息，不合格数据不得进入后续分析流程。T/YIIEE04—202657.1火点识别算法7.1.1固定阈值法针对特定传感器设定亮温阈值，如MODIS通道21/22亮温超过320K且与背景温差大于10K可判识为火点。7.1.2上下文法结合周边像元温度、植被指数等进行火点识别，降低误报。7.1.3机器学习法利用随机森林、支持向量机、深度学习等方法进行火点检测，适用于复杂环境。7.2火点定位7.2.1地理坐标计算基于影像几何校正参数，计算火点像元的地理坐标（经纬度）。7.2.2定位精度要求卫星数据火点定位误差不超过500m，航空数据不超过50m。7.3火点强度估算7.3.1火辐射功率计算基于MODIS/VIIRS等数据，利用Dozier等（1981）或Kaufman等（1998）模型计算火辐射功率（FR7.3.2强度分级根据FRP值将火点分为弱火（<10MW）、中火（10～100MW）、强火（>100MW）等等级。7.4火场范围提取7.4.1边界提取方法利用温度梯度、植被指数变化等特征提取火场边界。7.4.2过火面积计算基于提取的边界计算过火面积，精度不低于90%。7.5火情动态跟踪7.5.1多时相分析基于连续时相遥感数据，分析火场蔓延方向、速度及强度变化。7.5.2火线提取识别火场前缘火线位置，为扑救指挥提供依据。8.1火情发展趋势分析8.1.1蔓延模拟基于地形、风速、植被类型等输入数据，利用火蔓延模型模拟未来6～72小时火场发展趋势。8.1.2敏感性分析分析模型参数不确定性对模拟结果的影响。8.2火险等级评估T/YIIEE04—202668.2.1火险因子获取获取气象因子（温度、湿度、风速、降水）、植被因子（NDVI、LAI、燃料含水率）、地形因子（坡度、坡向、海拔）等。8.2.2火险指数计算采用国家标准或行业推荐的火险指数模型计算火险等级。8.3火灾风险评估8.3.1承灾体识别识别火场周边居民点、基础设施、保护区、经济林等重要目标。8.3.2风险分级结合火情强度、蔓延速度、承灾体价值等因素进行风险分级。8.4应急资源调度分析8.4.1资源分布图集成消防队伍、水源点、道路网、直升机起降点等资源信息。8.4.2调度建议基于火情与资源分布，生成资源调度建议方案。8.5灾损评估8.5.1直接损失评估评估过火面积、植被损失、基础设施损毁等。8.5.2间接影响评估评估火灾对生态系统、空气质量、社会经济等方面的潜在影响。9.1预警产品类型9.1.1火险预警产品包括短期（24小时）、中期（72小时）及长期（周尺度）火险等级预报图与说明。9.1.2火情警报产品包括火点定位图、火场态势图、蔓延趋势图、风险提示等。9.1.3综合评估报告包括火情分析报告、风险评估报告、应急建议报告等。9.2预警信息内容预警信息应包括以下要素：事件类型：林火发生时间与位置当前火情状态发展趋势预测风险等级与影响范围建议措施T/YIIEE04—20267发布单位与发布时间9.3发布流程9.3.1内部审核预警产品生成后需经技术审核与行政审核。9.3.2分级发布根据火情严重程度与影响范围，确定发布范围与级别。9.3.3发布记录记录发布时间、渠道、接收单位、反馈情况等。9.4发布渠道9.4.1专业渠道通过林业草原、应急管理、气象等部门专网或业务平台发布。9.4.2公共渠道通过广播电视、互联网、社交媒体、手机短信等向社会公众发布。9.5发布效果评估定期对预警发布效果进行评估，包括接收率、响应时间、处置效果等，持续优化发布策略。10.1运行管理10.1.1日常值班设立7×24小时值班制度，确保系统连续运行。10.1.2应急响应制定应急预案，确保极端情况下的系统可用性。10.2维护保养10.2.1硬件维护定期对服务器、存储设备、网络设备等进行巡检与保养。10.2.2软件更新及时更新操作系统、数据库、应用软件及算法模型。10.3质量控制10.3.1数据质量控制建立数据质量检查制度，确保输入数据准确可靠。10.3.2产品精度检验定期利用实测数据或高精度参考数据对火