基于MODIS数据的秸秆焚烧遥感监测

专题：基于MODIS数据的秸秆焚烧遥感监测1、专题背景秸秆焚烧年年禁年年烧危害1：污染空气环境，危害人体健康危害2：引发交通事故，影响道路交通和航空安全。危害3：引发火灾，威胁群众的生命财产安全。危害4：破坏土壤结构，造成耕地质量下降。危害N：…….专题背景-秸秆焚烧危害机械化秸秆还田过腹还田（优质饲料）培育食用菌制取沼气用作工业原料用于生物发电专题背景-秸秆的价值卫星遥感手段以其时效性、覆盖面广、分辨率高等优势使得快速大面积监测焚烧情况成为可能。MODIS是先进的多光谱遥感传感器，具有36个观测通道，覆盖了当前主要遥感卫星的主要观测数据。其中MOD14热异常数据可供直接获取使用，能够探测比气象卫星更小更多的火点（面积50平方米），是监测秸秆焚烧理想的数据源。涉及的方法和工具：MODIS数据处理几何校正工具感兴趣区域工具专题概述处理流程数据获取MCD12Q1MOD14MOD03火点提取建立GLTMOD14地理定位火点提取农用地提取MCD12Q1地理定位投影变换图像镶嵌农用地提取结果输出叠加显示制图输出发布服务MODIS数据下载地址：MOD14.A2012163.0305.005.2012163094359.hdf热异常数据，用于提取焚烧点过境时间：2012年6月11日北京时间上午11点05分MOD03.A2012163.0305.005.2012163094039.hdf地理校正数据，用于对其他数据进行地理定位MCD12Q1.********数十景土地覆盖数据，用于提取农用地数据介绍数据：“5-专题：基于MODIS数据的秸秆焚烧遥感监测”进入专题火点提取农用地提取结果输出2、火点提取打开“MOD14.A2012163.0305.005.2012163094359.hdf”在主菜单选择File-OpenAs-EOS-MODIS，选择“1-MODIS数据”文件夹内的MOD14数据。打开MOD03.A2012163.0305.005.2012163094039.hdf在主菜单选择File-OpenAs-GenericFormats-HDF4，选择“1-MODIS数据”文件夹内的MOD03数据，弹出如下对话框，选择Latitude和Longitude数据集，点击OK即可。第一步：MOD14数据地理定位利用MOD03构建GLT地理查找表在Toolbox中，选择/GeometricCorrection/BuildGLT第一步：MOD14数据地理定位利用GLT地理查找表对MOD14数据进行地理定位。在Toolbox中，选择/GeometricCorrection/GeoreferencefromGLT，在弹出的对话框“InputGeometryLookupFile”中选择上一步生成的GLT文件，点击“OK”。在弹出的“InputDataFile”对话框中选择MOD14文件，点击“OK”。在弹出的对话框设置输出路径后（将结果保存为MOD14_geo.dat），点击“OK”后便开始进行MOD14数据的地理校正。第一步：MOD14数据地理定位对地理定位后的MOD14数据进行统计第二步：火点提取•根据MODIS数据说明，可以得知DN值为７、８、９的像元为火点利用ENVI5.1版本中的新版ROI工具，利用阈值提取火点第二步：火点提取３、农用地提取土地覆盖数据说明第一步：数据读取在Toolbox中，选择/RasterManagement/Data-SpecificUtilities/ViewHDFDatasetAttributes,查看各个数据集的含义及数据。在这里我们使用第一类分类数据集。点击“OK”，便弹出DN值所代表的地物类型。确认好DN值后，通过ENVI主菜单File-OpenAs-GenericFormats-HDF，选择“1-MODIS数据\MCD12Q1”文件夹内的数据。第一步：数据读取在Toolbox中，选择/RasterManagement/Data-SpecificUtilities/ViewHDFGlobalAttributes，查看该hdf数据的地理定位信息，可得图像左上角、右下角坐标值，投影类型，投影参数，地球半径，起始位置。第二步：数据地理定位修改头文件，并新建投影坐标系（SIN）第二步：数据地理定位针对每一张MODIS土地覆盖的影像，经过地理定位后，将其坐标转到WGS-84坐标系下，在Toolbox中，选择/RasterManagement/ReprojectRaster。第三步：投影变换与镶嵌所有的土地覆盖影像进行投影转换之后，将此数十幅影像进行拼接。在Toolbox中，选择/Mosaicking/SeamlessMosaic，打开弹出如下面板：镶嵌结果存放位置“3-农用地提取\Land_Cover_WGS84.dat”。第三步：投影变换与镶嵌利用与火点提取相同的方法，依照MCDQ1的分类说明，把DN=12的像素（农用地）提取出来。结果如下图所示（绿色区域）。第四步：农用地提取４、结果输出在得到火点和农用地的感兴趣区域后，需要求出两者之间的相交区域作为秸秆焚烧点的最终结果。获取秸秆焚烧点制图输出秸秆焚烧点提取的业务化应用基于ENVI二次开发模式利用Python将ENVI功能添加到ArcMapToolbox中，利用BulidModels建立模板利用AE/IDL/C#进行专题系统的研发利用ENVIServicesEngine发布在线影像处理平台扩展应用遥感技术与传统监测手段：卫星遥感手段以其时效性、覆盖面广、分辨率高等优势使得快速大面积监测焚烧情况成为可能；而传统的监测手段（如逐点人工排查）具有效率低、覆盖率低、成本高等缺点。焚烧点提取结果为禁止秸秆焚烧提供数据支持利用遥感技术可以为GIS提供数据源。利用GIS的制图和空间分析能力，可以使得遥感图像价值最大化。专题总结