CN114689177A - 一种用于能有效提高卫星检测火点系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及卫星检测火点技术领域，且公开了一种用于能有效提高卫星检测火点系统，所述温度感应摄像头的底部固定连接有支撑杆，所述支撑杆的外壁套接有转动舱，所述转动舱的外壁固定连接有齿轮外舱，所述齿轮外舱的外壁螺纹连接有传动齿轮，所述传动齿轮的底部固定连接有伺服电机，本发明通过伺服电机会实时通电，通过传动齿轮、齿轮外舱的传动，驱动其支撑杆、温度感应摄像头进行实时转动，当其温度感应摄像头检测到固定区域内出现热量变化时，其会进行实时记录处理，并将其记录视频发送到预警中心去，方便其工作人员进行起火原因的调查，同时预警中心还可以通过卫星遥感检测技术进行该区域的实时检测处理。
Description
技术领域
本发明涉及卫星检测火点技术领域，更具体地涉及一种用于能有效提高卫星检测火点系统。
背景技术
秸秆焚烧是指将农作物秸秆用火烧从而销毁的一种行为，由于随着社会整体的发展迅速，其人们的环保意识也逐渐的得到了增强，由于秸秆焚烧对重污染“雾霾”天气的形成和加重起到推波助澜作用，并会产生大量有毒有害物质，且会破坏土壤结构，造成农田质量下降等等危害，所以对于秸秆的禁烧是尤为重要的；
由于秸秆焚烧的地点主要是处于各县、乡、村位置，其地理位置是相对比较偏僻的，如果采用人力进行检测是难以进行治理的，所以现有对于秸秆焚烧的检测主要通过卫星遥感技术进行操作，采用卫星遥感技术进行检测的主要原因为：卫星遥感技术具有时效性强、覆盖范围宽、资料获取快捷的优势﹐所以利用卫星遥感技术可以动态、实时、准确地获取大范围的秸秆分布情况，便于有关部门有针对性地开展秸秆焚烧的督查和治理工作，但是常规的卫星遥感监测技术在使用的过程中仍存在以下几个问题：
一、其检测的范围、准确性大小有限：常规的卫星遥感检测技术主要是通过监测固定范围内温度变化图进而判断该区域是否出现焚烧现象，且常规的卫星遥感检测技术虽然具备高时间分辨率，可持续进行秸秆焚烧监测作业，但是其分辨率较为粗糙，而对于秸秆焚烧来说，由于其焚烧初始范围相对较小，所以常规的卫星遥感技术是无法及时进行初始秸秆焚烧的监测，因此会造成秸秆焚烧范围扩大，进而导致一定的经济损失，同时由于光照强度与早晚时间差的不同，所以其热量分布的数据也存在一定的误差，进而导致遥感卫星才检测的过程中，出现判断失误的情况，因此其整体的准确率也会受到一定的影响；
二、无法判断起火原因：其出现的主要原因为常规的卫星遥感检测技术只适应于该区域的温度检测，并且由于检测范围较大，所以其检测的过程中会存在一定的时间差，因此在检测的过程中，是无法判断其起火原因，进而导致后期无法对此进行相应的预防措施。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种用于能有效提高卫星检测火点系统，以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明提供如下技术方案：一种用于能有效提高卫星检测火点系统，包括卫星遥感检测技术和温度感应摄像头，所述温度感应摄像头的底部固定连接有支撑杆，所述支撑杆的外壁套接有转动舱，所述转动舱的外壁固定连接有齿轮外舱，所述齿轮外舱的外壁螺纹连接有传动齿轮，所述传动齿轮的底部固定连接有伺服电机，所述转动舱的底部固定连接有支撑柱有连接板。
在一个优选的实施方式中，包括卫星遥感检测技术，所述卫星遥感检测技术主要由季节数据、时间变化数据、数据储存、分辨模块、辐射定标、数据预处理以及检测焚点图组成，所述数据储存、分辨模块主要通过FY-3DMERSI-II进行处理。
在一个优选的实施方式中，所述季节数据以通常将其农作物不同季节下其整体的热量散发变化图用来制作成数学模型进行比较处理，所述时间变化数据主要用于早晚温差数据常规采集，且建立常规数据模型进行误差消除处理。
在一个优选的实施方式中，所述FY-3DMERSI-II的数据显示的图像像元值是对原始DN值经过多探元均一化处理后的计数值，全部通道辐射定标之前都需要将图像上每个像元的计数值恢复成DN值，计算公式为：
式中：slope和intercept分别表示Ll数据科学数据集中对应每个通道的斜率和截距，DN*表示L1图像上的像元计数值，
所述计算得到像元DN后需采用多项式定标方式对MERSI-II数据进行辐射定标，其可见光通道定标公式为：
式中：k0、k1、k2分别为定标系数中对应通道的3个系数，L表示各光谱通道经过辐射定标后的反射率值。
在一个优选的实施方式中，所述数据预处理主要包括太阳高度角订正、亮温转化、几何校正。
在一个优选的实施方式中，所述太阳高度角订正的公式为：
式中：R0为图像上像元的原始反射率，R1为经太阳高度角订正后的反射率，θ为太阳天顶角。
在一个优选的实施方式中，所述亮温转化的计算过程为：首先将普朗克公式变换形式得到等效黑体温度公式，再将得到的等效黑体温度进行数学订正，以获得实际的亮度温度，其中首先将普朗克公式变换形式得到等效黑体温度公式：
T* BB为等效黑体温度，C1=1.1910427×10-5mw/(m2.sr.cm-4)，C2=1.4387752cm·K，Vc为红外通道中心波数，S为定标后的辐射率；
所述亮温转化公式为：
式中：Tλ为波长为λ对应波段的亮度温度，A和B分别为亮温订正的斜率和截距，T* BB为等效黑体温度。
在一个优选的实施方式中，包括几何校正，所述几何校正的操作流程为：
第一步、在处理时首先利用Ll级数据中的经纬度信息建立GLT文件；
第二步、将该GLT文件应用勘查范围内的范围地图中，将其范围内的区域分布多组，且多组区域将部署有不同的坐标值；
第三步、根据原坐标值在地图上显示像元位置，进而达到几何校正的目的；
第四步、进行几何校正实验调控，以检测其是否可以进行常规使用。
本发明的技术效果和优点：
1．本发明通过伺服电机会实时通电，通过传动齿轮、齿轮外舱的传动，驱动其支撑杆、温度感应摄像头进行实时转动，当其温度感应摄像头检测到固定区域内出现热量变化时，其会进行实时记录处理，并将其记录视频发送到预警中心去，方便其工作人员进行起火原因的调查，同时预警中心还可以通过卫星遥感检测技术进行该区域的实时检测处理。
2．本发明通过设有MERSI-II，有利于生成了250米和1000米分辨率的通道图像，进而达到精确定位的作用，同时还可以进行精确其秸秆焚烧的初始范围，同时通过设有辐射定标预处理，这个过程经过多探元均一化订正处理，初步消除了因原始多探元扫描引起的图像条纹现象，且通过最后的预处理，有利于减少其判断的误差性，进而达到增加整体判断准确性的作用。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的转动舱整体结构剖面示意图。
图3为本发明中卫星遥感技术检测火点流程图。
附图标记为：1、温度感应摄像头；2、支撑杆；3、转动舱；301、齿轮外舱；302、传动齿轮；303、伺服电机；4、支撑柱；5、连接板。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的一种用于能有效提高卫星检测火点系统并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。
参照图1和图2，本发明提供了一种用于能有效提高卫星检测火点系统，包括温度感应摄像头1和卫星遥感检测技术，温度感应摄像头1的底部固定连接有支撑杆2，支撑杆2的外壁套接有转动舱3，转动舱3的外壁固定连接有齿轮外舱301，齿轮外舱301的外壁螺纹连接有传动齿轮302，传动齿轮302的底部固定连接有伺服电机303，转动舱3的底部固定连接有支撑柱4有连接板5；
本申请实施例的工作原理为：首先伺服电机303会实时通电，通过传动齿轮302、齿轮外舱301的传动，驱动其支撑杆2、温度感应摄像头1进行实时转动，当其温度感应摄像头1检测到固定区域内出现热量变化时，其会进行实时记录处理，并将其记录视频发送到预警中心去，方便其工作人员进行起火原因的调查，同时当其温度感应摄像头1检测到该区域可能存在明火现象时，此时即可通过预警控制中心使用其卫星遥感检测技术，对其该区域进行实时检测，同时确定该区域的坐标位置，以便于通知附近的处理单位到达现场进行实时监控，同理当其风云三号气象卫星检测到该区域存在火点情况时，即可通过预警中心控制其伺服电机303进行旋转作业，以便于温度感应摄像头1旋转到火点发生范围内，同时进行实时记录，一便于后期进行起火事故点的判断以及现场实时情况的记录，同时本申请中的温度感应摄像头1是全天360度旋转检测的，以便于实时检测是否存在火点产生的现象。
参照图3所示的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，包括卫星遥感检测技术，卫星遥感检测技术主要由季节数据、时间变化数据、数据储存、分辨模块、辐射定标、数据预处理以及检测焚点图组成，数据储存、分辨模块主要通过FY-3DMERSI-II进行处理；
本申请实施例中，其中FY-3D是指风云三号气象卫星，而MERSI-II是指中分辨率光谱成像仪Ⅱ型MERSI-II传感器以多探元交轨并扫的方式扫描成像，基于这种扫描方式生成了250米和1000米分辨率的通道图像，FY-3DMERSI-II的L1级数据存储着250米和1000米分辨率观测数据，该观测数据经过辐射定标预处理，这个过程经过多探元均一化订正处理，初步消除了因原始多探元扫描引起的图像条纹现象。
参照图3所示的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，包括季节数据以及时间变化数据，季节数据以通常将其农作物不同季节下其整体的热量散发变化图用来制作成数学模型进行比较处理，时间变化数据主要用于早晚温差数据常规采集，且建立常规数据模型进行误差消除处理。
参照图3所示的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，包括季节数据以及时间变化数据，季节数据以通常将其农作物不同季节下其整体的热量散发变化图用来制作成数学模型进行比较处理，时间变化数据主要用于早晚温差数据常规采集，且建立常规数据模型进行误差消除处理。
参照图3所示的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，包括FY-3DMERSI-II，FY-3DMERSI-II的数据显示的图像像元值是对原始DN值经过多探元均一化处理后的计数值，全部通道辐射定标之前都需要将图像上每个像元的计数值恢复成DN值，计算公式为：
式中：slope和intercept分别表示Ll数据科学数据集中对应每个通道的斜率和截距，DN*表示L1图像上的像元计数值，
计算得到像元DN后需采用多项式定标方式对MERSI-II数据进行辐射定标，其可见光通道定标公式为：
式中：k0、k1、k2分别为定标系数中对应通道的3个系数，L表示各光谱通道经过辐射定标后的反射率值。
参照图3所示的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，包括数据预处理，数据预处理主要包括太阳高度角订正、亮温转化、几何校正。
参照图3所示的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，包括太阳高度角订正，太阳高度角订正的公式为：
式中：R0为图像上像元的原始反射率，R1为经太阳高度角订正后的反射率，θ为太阳天顶角；
本申请实施例中，通过辐射定标完成后，再进行太阳高度角的订正太阳高度角订正，有利于纠正图像不同像元位置上由于太阳入射角不同而产生的太阳高度角误差，从而获得图像上像元的真实反射情况，进而达到低误差进行火点判断的作用。
参照图3所示的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，包括亮温转化，亮温转化的计算过程为：首先将普朗克公式变换形式得到等效黑体温度公式，再将得到的等效黑体温度进行数学订正，以获得实际的亮度温度，其中首先将普朗克公式变换形式得到等效黑体温度公式：
式中：T* BB为等效黑体温度，C1=1.1910427×10-5mw/(m2.sr.cm-4)，C2=1.4387752cm·K，Vc为红外通道中心波数，S为定标后的辐射率；
亮温转化公式为：
式中：Tλ为波长为λ对应波段的亮度温度，A和B分别为亮温订正的斜率和截距，T* BB为等效黑体温度。
参照图3所示的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，包括几何校正，所述几何校正的操作流程为：
第一步、在处理时首先利用Ll级数据中的经纬度信息建立GLT文件；
第二步、将该GLT文件应用勘查范围内的范围地图中，将其范围内的区域分布多组，且多组区域将部署有不同的坐标值；
第三步、根据原坐标值在地图上显示像元位置，进而达到几何校正的目的；
第四步、进行几何校正实验调控，以检测其是否可以进行常规使用；
本申请实施例中，通过采用该几何校正的流程图，继而可以使其几何校正的准确性进一步的增加。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于能有效提高卫星检测火点系统，其特征在于：包括卫星遥感检测技术和温度感应摄像头（1），所述卫星遥感检测技术主要由季节数据、时间变化数据、数据储存、分辨模块、辐射定标、数据预处理以及检测焚点图组成，所述数据储存、分辨模块主要通过FY-3DMERSI-II进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，其特征在于：所述季节数据以通常将其农作物不同季节下其整体的热量散发变化图用来制作成数学模型进行比较处理，所述时间变化数据主要用于早晚温差数据常规采集，且建立常规数据模型进行误差消除处理。
3.根据权利要求1所述的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，其特征在于：所述FY-3DMERSI-II的数据显示的图像像元值是对原始DN值经过多探元均一化处理后的计数值，全部通道辐射定标之前都需要将图像上每个像元的计数值恢复成DN值，计算公式为：
式中：slope和intercept分别表示Ll数据科学数据集中对应每个通道的斜率和截距，DN*表示L1图像上的像元计数值，
所述计算得到像元DN后需采用多项式定标方式对MERSI-II数据进行辐射定标，其可见光通道定标公式为：
式中：k0、k1、k2分别为定标系数中对应通道的3个系数，L表示各光谱通道经过辐射定标后的反射率值。
4.根据权利要求1所述的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，其特征在于：所述数据预处理主要包括太阳高度角订正、亮温转化、几何校正。
5.根据权利要求4所述的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，其特征在于：所述太阳高度角订正的公式为：
式中：R0为图像上像元的原始反射率，R1为经太阳高度角订正后的反射率，θ为太阳天顶角。
6.根据权利要求4所述的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，其特征在于：所述亮温转化的计算过程为：首先将普朗克公式变换形式得到等效黑体温度公式，再将得到的等效黑体温度进行数学订正，以获得实际的亮度温度，其中首先将普朗克公式变换形式得到等效黑体温度公式：
T* BB为等效黑体温度，C1=1.1910427×10-5mw/(m2.sr.cm-4)，C2=1.4387752cm·K，Vc为红外通道中心波数，S为定标后的辐射率；
所述亮温转化公式为：
式中：Tλ为波长为λ对应波段的亮度温度，A和B分别为亮温订正的斜率和截距，T* BB为等效黑体温度。
7.根据权利要求4所述的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，其特征在于：包括几何校正，所述几何校正的操作流程为：
第一步、在处理时首先利用Ll级数据中的经纬度信息建立GLT文件；
第二步、将该GLT文件应用勘查范围内的范围地图中，将其范围内的区域分布多组，且多组区域将部署有不同的坐标值；
第三步、根据原坐标值在地图上显示像元位置，进而达到几何校正的目的；
第四步、进行几何校正实验调控，以检测其是否可以进行常规使用。
8.根据权利要求1所述的一种用于能有效提高卫星检测火点系统，其特征在于：所述温度感应摄像头（1）的底部固定连接有支撑杆（2），所述支撑杆（2）的外壁套接有转动舱（3），所述转动舱（3）的外壁固定连接有齿轮外舱（301），所述齿轮外舱（301）的外壁螺纹连接有传动齿轮（302），所述传动齿轮（302）的底部固定连接有伺服电机（303），所述转动舱（3）的底部固定连接有支撑柱（4）有连接板（5）。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114494917A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-13 | 广东邦鑫数据科技股份有限公司 | 森林防火综合监管方法及系统 |
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2022
- 2022-05-30 CN CN202210601073.0A patent/CN114689177A/zh active Pending
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