气象卫星:“俯瞰”林火的“火眼金睛”
来源:中国气象报   发布时间:2020-04-10
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  中国气象报记者 简菊芳

  专家顾问:中国气象局公共气象服务中心副首席杨晓丹         

       国家卫星气象中心遥感应用室正研级高级工程师郑伟

  近期,我国森林火灾频发,3月28日,四川省木里县发生森林大火;3月30日,四川凉山州西昌市发生森林大火。这些地区,普遍山高路远,人迹罕至。如何监测火情?气象卫星可以凭借一身本领大展身手。

  气象卫星经常被称为探测森林草原火灾的“千里眼”,它的中红外通道可谓“火眼金睛”。当地面出现火点时,中红外波段的亮温将急剧变化,和周围的像元形成明显反差,远远超过远红外波段增量。“火眼金睛”适用于探测森林、草原等地面火点。

  在近期火情中,国家卫星气象中心第一时间启动应急服务机制,综合利用风云三号、风云四号、高分卫星等多源卫星资料开展监测和评估工作。基于气象卫星对火点位置、明火面积时空变化等的卫星遥感火情监测报告、图形图像和动画产品为扑火力量布置等提供了可靠的信息,取得了显著的社会效益和经济效益。

  我国自上世纪80年代就开始利用气象卫星监测森林火灾。1987年,大兴安岭发生火灾,通过气象卫星资料及时获取的森林火灾信息,为决策提供了重要支撑。不过,当时我国主要使用国外的气象卫星资料。

  随着我国风云卫星一号极轨卫星的发射,从上世纪90年代中后期开始,国产气象卫星蓬勃发展,风云一号、风云二号卫星资料在重大森林火灾监测中发挥了重要作用。

  近年来,我国第二代极轨和静止卫星风云三号和风云四号相继成功发射和应用,卫星上搭载的传感器空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率方面都较大提升,在森林火灾后的快速响应能力、火灾定位精度、火灾连续监测能力等方面,均有大幅提升。

  风云三号等极轨气象卫星的中红外通道空间分辨率大多为1000米,这样一个像元的面积就是一平方千米。当明火区的面积达到100平方米时,气象卫星就可以捕捉到它。利用风云三号气象卫星不但可以监测到我国的火点,还可以实现对世界各地森林草原火灾的快速监测。

  我国风云四号气象卫星可实现最快5分钟获得一次全国森林草原火情监测信息,为火灾尽早发现、快速监测提供了卫星遥感技术支撑。

  国家卫星气象中心已经积累了近10年的风云卫星全球森林草原火点长时间序列数据集,这些资料可为气候变化评估、防灾减灾、生态环境评价等发挥重要作用。

  利用气象卫星不但可以快速发现森林草原火灾的明火信息,还可以对森林草原火灾的过火面积进行估算。同时,国家卫星气象中心开发的卫星遥感智慧天眼监控平台,可以实时查看火情监测信息,并实现对应急管理部、电力、林草、交通等多个行业及相关企业的火情监测信息共享。

  国际上,气象卫星也是对林火进行监控的常用手段,特别是欧美等国家也开展气象卫星监测森林火灾。

  为了做好“一带一路”服务和全球监测服务,风云三号气象卫星对 “一带一路”国家和地区,乃至全球的重大火情事件开展监测服务,取得了较好的服务效果。

  气象卫星不但能监测林火,还可以对森林覆盖度、森林长势、土壤湿度、地表温度等开展监测,可以对森林生态系统开展监测评估工作,为生态文明建设提供气象卫星数据和技术支持。

  (来源:《中国气象报》2020年4月10日四版 责任编辑:张林)

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