CN117789025A - 一种基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，属于大气污染物排放估算技术领域；包括：为同一位置种植的各类作物划分可能发生秸秆露天焚烧时段；根据出现农村火点的位置上各类作物可能发生焚烧的时段以及火点发生的时间，判断火点位置对应的作物种类；将静止卫星和极轨卫星的农村火点数据相结合，将不同卫星火点的FRP修正到同一水平；根据不同时长火灾的FRP时间分布特征拟合各类作物不同持续时间的火灾FRP时间分布曲线；将FRP对时间进行积分计算火辐射能FRE，并建立分作物的秸秆露天焚烧排放清单。本发明可建立高时空分辨率的分作物秸秆露天焚烧排放清单，为环境管理政策的制定提供支撑。
Description
技术领域
本发明涉及大气污染物排放估算技术领域，具体涉及一种基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法。
背景技术
在播种和收获季节，秸秆露天焚烧是造成严重的大气污染的重要原因之一，秸秆露天焚烧排放清单是研究其对环境影响的重要基础，建立能够精细化、准确且快速反映秸秆露天焚烧情况的排放清单对环境管理和环境保护政策的制定具有重要意义。
不同作物秸秆露天焚烧排放因子存在较大差异，为确保清单的准确性有必要在建立排放清单时区分作物种类；地理位置、物候期和耕作习惯是决定不同作物秸秆露天焚烧的时间和空间分布的重要因素。
目前两类建立秸秆露天焚烧排放清单的主要方法中：
一类方法是自下而上的方法，即通过统计调研可以获得各类秸秆露天焚烧活动水平数据，较为准确地计算秸秆露天焚烧排放量，但由于调研过程耗时耗力而存在滞后性，且时空分辨率较低，难以实现清单的快速更新。
另一类方法是自上而下的方法，即使用卫星观测农业火灾，主要使用火点热辐射功率(FRP)产品来计算秸秆露天焚烧量和污染物排放量，由于卫星数据可以快速更新，该方法具有较高的时间分辨率。火点热辐射功率产品能够将FRP对时间进行积分计算火辐射能(FRE)，与转化系数相乘直接计算出秸秆燃烧量。但该方法计算出的燃烧量无法与具体作物匹配，影响排放估算准确性。在作物物候期、耕作习惯和秸秆露天焚烧监管等因素作用下，各类秸秆露天焚烧的时空特征存在差异，仅依靠作物种植分布无法准确识别火点对应的作物种类。且由于大量农田火灾发生在作物的成熟期之外，只识别成熟期内火点的方法无法确定所有火点的作物种类，给基于火点辐射功率建立的排放清单带来不确定性。
因此，亟需结合作物种植分布和物候期信息建立高时空分辨率的分作物的秸秆露天焚烧排放清单，为相关环境保护政策的制定提供及时准确的基础数据。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，其结合作物种植的空间信息和物候信息，并考虑由于耕作习惯使秸秆露天焚烧大多发生在作物播种前和收获后以及部分农民会选择避开严格禁烧时期焚烧秸秆的秸秆露天焚烧时间分布特点，划定全年各类作物可能发生秸秆露天焚烧的时段，能够实现准确识别火点对应的作物种类，基于火点辐射功率方法建立分作物的高时空分辨率秸秆露天焚烧排放清单。
本发明公开了一种基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，包括：
步骤1、获取作物的种植分布和物候期数据；
步骤2、确定同一位置全年种植的作物种类，基于作物成熟时间和耕作习惯为同一位置的每种作物划定可能发生秸秆露天焚烧的时段，获得包含各类作物可能发生秸秆露天焚烧的时段信息的作物空间分布数据；
步骤3、筛选静止卫星和极轨卫星的农村火点数据；
步骤4、根据出现农村火点的位置上各类作物可能发生秸秆露天焚烧的时段以及火点发生的时间，判断火点所对应的作物种类；
步骤5、将静止卫星和极轨卫星的农村火点数据相结合，基于同位置同时间各个卫星探测到的火点热辐射功率FRP之间的关系，将不同卫星火点的FRP修正到同一水平，并剔除同位置同时间的重复火点；
步骤6、建立火灾持续时间和火灾FRP峰值之间的关系，根据不同时长火灾的FRP时间分布特征拟合各类作物不同持续时间的火灾FRP时间分布曲线，对火灾的持续时间进行修正；
步骤7、将FRP对时间进行积分计算火辐射能FRE，根据转化系数将FRE转化为秸秆焚烧量，结合各类作物排放因子建立分作物的秸秆露天焚烧排放清单。
作为本发明的进一步改进，所述步骤2，具体包括：
利用地理信息平台将同一年单一种类作物网格化种植分布在空间上进行叠加整合，得到多种作物的种植空间分布，确定同一位置全年种植的作物种类；根据网格在全年种植的作物种类和作物的物候期数据，确定每个网格中各类作物的成熟期；基于作物成熟时间数据和耕作习惯为网格中每种作物划定可能发生秸秆露天焚烧的时段，获得网格化的包含各类作物可能发生秸秆露天焚烧的时段信息的作物空间分布数据。
作为本发明的进一步改进，所述基于作物成熟时间数据和耕作习惯为网格中每种作物划定可能发生秸秆露天焚烧的时段，包括：
将网格中每种作物的成熟期按照从早到晚的顺序进行排序；
若网格中全年只种植一种作物，将网格中该作物可能发生秸秆露天焚烧的时段划定为作物成熟期及当年晚于成熟期的时段；
若网格中全年种植多种作物，将某种作物可能发生秸秆露天焚烧的时段划定为该作物成熟和晚于该作物成熟期且早于当年下一种作物成熟的时段；网格中第一种作物成熟之前的时段划定为去年同一位置的网格中最后成熟的作物可能发生秸秆露天焚烧的时段。
作为本发明的进一步改进，所述步骤3、具体包括：
下载静止卫星和极轨卫星的火点数据，去除其中低置信度的火点后，将筛选后的火点数据转化为矢量格式；下载中国土地利用遥感监测数据，筛序农村土地利用数据并将其转化为矢量格式；利用地理信息平台将去除低置信度的火点矢量数据与农村土地利用矢量数据相交，筛选出农村火点数据。
作为本发明的进一步改进，所述步骤4、具体包括：
利用地理信息平台将农村火点数据和步骤2中获得的包含各类作物可能发生秸秆露天焚烧的时段信息的作物空间分布数据相交，火点所在的作物空间分布网格中可能发生秸秆露天焚烧的时段与火点出现时间匹配的作物，作为火点位置所对应的作物种类。
作为本发明的进一步改进，所述步骤5、具体包括：
以一定的时间步长，按照极轨卫星同一网格同时出现的火点FRP相加、静止卫星同一网格中同位置、同时出现的火点FRP取平均值后相加的规则，将火点FRP整合为网格FRP；筛选出同网格同时间的高分辨率极轨卫星和其他卫星的网格FRP，并在二者之间建立统计关系；根据所建立的统计关系将所有低空间分辨率极轨卫星和静止卫星FRP修正到高空间分辨率极轨卫星FRP的水平；同时，在网格中同时有多颗卫星FRP数据的情况下优先使用高空间分辨率卫星的FRP，并剔除其余卫星的FRP。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤6中，对于持续时间不小于预设最小持续时间的火灾，将各类作物单一火灾事件按照持续时间进行聚类，计算同一持续时间的火灾每个时间步长的FRP平均值，每个时间步长的FRP平均值计算公式为：
式中，
为持续时间为BD的火灾在燃烧周期的第t个时间步长的FRP平均值；
FRRBD,t为持续时间为BD的火灾在燃烧周期的第t个时间步长的FRP；
NBD为持续时间为BD的火灾的数量；
BD为火灾持续时间；
t为从火灾开始后的燃烧时间步长的数量；
根据每个时间步长的平均FRP得到不同火灾持续时间的FRP平均周期，基于不同火灾持续时间的FRP平均周期建立各类作物火灾持续时间与FRP峰值之间的统计关系，使用最小二乘法对不同火灾持续时间的FRP平均周期拟合FRP时间分布曲线；对于持续时间低于预设最小持续时间的火灾，根据上述火灾持续时间与FRP峰值之间的统计关系对持续时间进行修正。
作为本发明的进一步改进，所述步骤7，具体包括：
基于步骤6中拟合的火灾FRP时间分布曲线，对时间进行积分，计算出每个时间步长的FRE；将FRE与生物质燃烧转换系数相结合计算秸秆焚烧量，再结合火灾对应作物的秸秆露天焚烧排放因子计算排放量，分作物的秸秆露天焚烧排放量计算公式为：
Eg,t,i,j＝FREg,t,j×CR×EFi,j
式中，
Eg,t,i,j为网格g在时间t的作物j秸秆露天焚烧i污染物的排放量；
FREg,t,j为网格g在时间t的作物j秸秆露天焚烧释放的辐射能；
CR为辐射能到生物质燃烧量的转换系数；
EFi,j为秸秆j的污染物i的排放因子。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明基于作物种植分布和作物物候期数据并考虑到耕作习惯准确识别火点的作物秸秆种类，实现高时空分辨率的分作物秸秆露天焚烧排放清单建立，避免自下而上方法需要实地调研而导致的清单滞后和时空分辨率较低的缺陷，提高了基于火点热辐射功率建立清单方法的准确性。研究成果有助于研究区域大气复合污染形成机制，为制定及时、有效的大气污染控制策略提供科技支撑。
附图说明
图1为本发明公开的基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法的流程图；
图2为分地区建立的同网格同1小时的VIIRS FRP与MODIS和Himawari FRP之间的关系；
图3为玉米秸秆露天焚烧FRP周期Weibull分布曲线；
图4为2021年4月黑龙江省玉米秸秆露天焚烧小时分辨率排放量，以PM2.5为例。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，本发明提供一种基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，包括：
步骤1、获取作物的种植分布和物候期数据，并在地理信息平台上将种植分布数据转化为矢量格式。
步骤2、利用地理信息平台将同一年单一种类作物网格化种植分布在空间上进行叠加整合，将作物信息按相同的空间位置加到一起，得到多种作物的种植空间分布，确定同一位置全年种植的作物种类；根据网格在全年种植的作物种类和作物的物候期数据，确定每个网格中各类作物的成熟期；基于作物成熟时间数据和耕作习惯为网格中每种作物划定可能发生秸秆露天焚烧的时段，获得网格化的包含各类作物可能发生秸秆露天焚烧的时段信息的作物空间分布数据，并保存入库；其中，
可能发生秸秆露天焚烧的时段的具体划定方法为：将网格中每种作物的成熟期按照从早到晚的顺序进行排序，若网格中全年只种植一种作物，将网格中该作物可能发生秸秆露天焚烧的时段划定为作物成熟期及当年晚于成熟期的时段；若网格中全年种植多种作物，将某种作物可能发生秸秆露天焚烧的时段划定为该作物成熟期和晚于该作物成熟且早于当年下一种作物成熟的时段；网格中第一种作物成熟之前的时间划定为去年同一位置的网格中最后成熟的作物可能发生秸秆露天焚烧的时段。
步骤3、下载静止卫星和极轨卫星的火点数据，将下载的火点数据统一为txt格式并去除其中低置信度的火点；根据筛选后的火点数据中的经纬度信息，在地理信息平台上将其转化为矢量格式；下载中国土地利用遥感监测数据，筛序农村土地利用数据并将其转化为矢量格式；利用地理信息平台将去除低置信度的火点矢量数据与农村土地利用矢量数据相交，筛选出农村火点数据。
步骤4、利用地理信息平台将农村火点数据和步骤2中获得的包含各类作物可能发生秸秆露天焚烧的时段信息的作物空间分布数据相交，火点所在的作物空间分布网格中可能发生秸秆露天焚烧的时段与火点出现时间匹配的作物，作为火点位置所对应的作物种类。
步骤5、将静止卫星和极轨卫星的火点数据相结合，基于同位置同时间静各个卫星探测到的火点FRP之间的关系，将不同卫星火点的FRP修正到同一水平，并剔除同位置同时间的重复火点；
具体包括：以一定的时间步长，按照极轨卫星同一网格同时出现的火点FRP相加、静止卫星同一网格中同位置、同时出现的火点FRP取平均值后再相加的规则，将火点FRP整合为网格FRP；筛选出同网格同时间的高分辨率极轨卫星和其他卫星的网格FRP，并在二者之间建立统计关系；根据所建立的统计关系将所有低空间分辨率极轨卫星和静止卫星FRP修正到高空间分辨率极轨卫星FRP的水平。为避免重复计算网格FRP，在网格中同时有多颗卫星FRP数据的情况下优先使用高空间分辨率卫星的FRP，并剔除其余卫星的FRP。
步骤6、建立火灾持续时间和火灾FRP峰值之间的关系，根据不同时长火灾的FRP时间分布特征拟合各类作物不同持续时间的火灾FRP时间分布曲线，对火灾的持续时间进行修正；其中，
对于持续时间不小于预设最小持续时间(如预设最小持续时间为2h)的火灾，将各类作物单一火灾事件按照持续时间进行聚类，计算同一持续时间的火灾每个时间步长的FRP平均值，每个时间步长的FRP平均值计算公式为：
式中，
为持续时间为BD的火灾在燃烧周期的第t个时间步长的FRP平均值，MW；
FRRBD,t为持续时间为BD的火灾在燃烧周期的第t个时间步长的FRP，MW；
NBD为持续时间为BD的火灾的数量；
BD为火灾持续时间；
t为从火灾开始后的燃烧时间步长的数量；
根据每个时间步长的平均FRP得到不同火灾持续时间的FRP平均周期(即火灾逐时间步长平均FRP构成的时间分布)。基于不同火灾持续时间的FRP平均周期建立各类作物火灾持续时间与FRP峰值之间的统计关系，使用最小二乘法对不同火灾持续时间的FRP平均周期拟合FRP时间分布曲线，用来描述FRP周期的特征。对于持续时间低于预设最小持续时间的火灾，根据上述火灾持续时间与FRP峰值之间的统计关系对持续时间进行修正。
步骤7、将FRP对时间进行积分计算火辐射能，根据转化系数将FRE转化为秸秆焚烧量，结合各类作物排放因子建立分作物的秸秆露天焚烧排放清单；
具体包括：基于步骤6中拟合的火灾FRP时间分布曲线，对时间进行积分，计算出每个时间步长的FRE；将FRE与生物质燃烧转换系数相结合计算秸秆焚烧量，再结合火灾对应作物的秸秆露天焚烧排放因子计算排放量，分作物的秸秆露天焚烧排放量计算公式为：
Eg,t,i,j＝FREg,t,j×CR×EFi,j
式中，
Eg,t,i,j为网格g在时间t的作物j秸秆露天焚烧i污染物的排放量，g；
FREg,t,j为网格g在时间t的作物j秸秆露天焚烧释放的辐射能，MJ；
CR为辐射能到生物质燃烧量的转换系数，kg/MJ；
EFi,j为秸秆j的污染物i的排放因子，g/kg。
实施例
基于本发明的上述分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，以玉米秸秆为研究对象，进行实施案例秸秆露天焚烧排放估算；具体包括：
S1、登录国家科技资源共享服务平台，下载全国三大粮食作物(水稻、小麦和玉米)1km物候数据集(包含网格化作物种植分布和作物物候期信息)，在ArcGIS软件用使用“栅格转面”功能将上述数据集从TIFF格式转化为矢量格式。
S2、利用ArcGIS软件中的“联合”功能将同一年单一种类作物网格化种植分布和物候期数据在空间上进行叠加整合，将作物种类信息和物候信息按相同的空间位置加到一起，得到三种主要作物的网格化种植空间分布及物候期。确定网格在全年种植的作物种类和各自的成熟期，并将网格中每种作物的成熟期按照从早到晚的顺序进行排序。若网格中全年只种植一种作物，将网格中该作物可能发生秸秆露天焚烧的时段划定为作物成熟期及当年晚于成熟期的时段；若网格中全年种植多种作物，将某种作物可能发生秸秆露天焚烧的时段划定为该作物成熟期和晚于该作物成熟且早于当年下一种作物成熟的时段。网格中第一种作物成熟之前的时间划定为去年同一位置的网格中最后成熟的作物可能发生秸秆露天焚烧的时段。
S3、下载静止卫星和极轨卫星火点数据。从LAADS Web公共网站下载VIIRS火点数据产品(VNP14IMG)；从美国航空航天局官方网站上下载MODIS火点数据产品(MCD14ML)；从日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的P-Tree系统(https://www.eorc.jaxa.jp/ptree/)获得Himawari火点数据产品(WLF)。去除低置信度的火点。对于VIIRS火点数据产品去除Confidence为Low的火点；对于MODIS火点数据产品，去除conf<20的火点；对于Himawari火点数据产品去除Reliability为1的火点。依据火点产品中的经纬度信息，利用ArcGIS将火点数据转换为矢量格式。从中国科学院地理科学与资源研究所网站下载中国土地利用遥感监测数据，利用ArcGIS软件依据LUCC体系筛序农村土地利用(Gridcode＝11、12、52)并转化为矢量格式。利用ArcGIS中的“相交”功能将去除低置信度的火点矢量数据与农村土地利用矢量数据相交，筛选出农村火点。
S4、利用ArcGIS中的“相交”功能将农村火点和包含秸秆露天焚烧时段信息的三种主要作物种植空间分布网格相交，筛选出三种主要作物露天焚烧火点，将发生时间在玉米秸秆露天焚烧时段内的火点作为玉米秸秆露天焚烧火点。
S5、使用ArcGIS软件绘制2km空间分辨率的网格，将三种主要作物火点数据与网格相交，以1小时的时间分辨率整合火点数据。VIIRS和MODIS火点产品按照同一网格同1小时出现的火点FRP相加的规则整合为网格FRP，Himawari火点产品按照同一网格中同位置、同1小时出现的火点FRP取平均值后再相加的规则整合为网格FRP。将中国分为6个区域，分别为西北(陕西、甘肃、宁夏、新疆和青海)、西南(四川、重庆、广西、贵州、云南和西藏)、东北(黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古自治区)、华北(北京、天津、河北、山西、山东和河南)、中部(湖北、湖南、安徽、江苏和江西)和东南(浙江、上海、福建、广东和海南)。对每个区域分别筛选同网格同1小时的VIIRS和MODIS FRP与同网格同1小时的VIIRS和Himawari FRP。建立主要作物同网格同1小时的VIIRS FRP与MODIS和Himawari FRP之间的关系，如图2所示。玉米秸秆露天焚烧火点FRP以1小时时间分辨率整合到2km网格上，依据图2所示不同火点产品FRP之间的关系对玉米秸秆露天焚烧MODIS和Himawari网格FRP进行修正。对于同网格同一小时的FRP，优先使用VIIRS FRP，其次是MODIS FRP，最后使用Himawari数据填补VIIRS或MODIS未探测到的火灾。
S6、基于Himawari卫星的连续观测，将持续时间在2小时及以上的玉米秸秆露天焚烧火灾事件按照持续时间进行聚类，计算同一持续时间的火灾中的每个小时的FRP平均值。基于不同火灾持续时间的FRP平均周期建立玉米秸秆露天焚烧火灾持续时间与FRP峰值之间的统计关系。使用最小二乘法对不同火灾持续时间FRP平均周期拟合FRP时间分布曲线，用来描述FRP周期的特征。持续时间在5小时以下的火灾FRP周期呈Gaussian分布，5小时及以上火灾FRP呈Weibull分布，公式如下：
式中，
t为火灾开始到结束之间的任意时间；
FRP(t)Gaussian为FRP周期是Gaussian分布的火灾在时间t的FRP；
FRP(t)Weibull为FRP周期是Weibull分布的火灾在时间t的FRP；
FRPpeak为火灾周期中FRP的峰值；
μ为燃烧持续时间的中间时间；
σ为燃烧持续时间的四分之一；
tmax为火灾开始到出现FRP峰值所用的时间；
λ和k为Weibull分布的形状参数。
参数λ和k需要通过拟合不同时长火灾FRP周期的Weibull分布函数来获得，玉米秸秆露天焚烧FRP小时周期Weibull分布如图3所示。对于持续时间为1小时的火灾，认为探测到的小时FRP为整个火灾事件小时周期的峰值，根据火灾持续时间与FRP峰值之间的统计关系对持续时间进行修正。
S7、将FRP对时间进行积分计算火辐射能，根据转化系数0.41kg/MJ将FRE转化为玉米秸秆焚烧量，结合玉米秸秆露天焚烧各类污染物排放因子计算排放量，建立玉米秸秆露天焚烧排放清单。图4为2021年4月黑龙江省玉米秸秆露天焚烧PM2.5小时分辨率排放量。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)
1.一种基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，其特征在于，包括：
步骤1、获取作物的种植分布和物候期数据；
步骤2、确定同一位置全年种植的作物种类，基于作物成熟时间和耕作习惯为同一位置的每种作物划定可能发生秸秆露天焚烧的时段，获得包含各类作物可能发生秸秆露天焚烧的时段信息的作物空间分布数据；
步骤3、筛选静止卫星和极轨卫星的农村火点数据；
步骤4、根据出现农村火点的位置上各类作物可能发生秸秆露天焚烧的时段以及火点发生的时间，判断火点所对应的作物种类；
步骤5、将静止卫星和极轨卫星的农村火点数据相结合，基于同位置同时间各个卫星探测到的火点热辐射功率FRP之间的关系，将不同卫星火点的FRP修正到同一水平，并剔除同位置同时间的重复火点；
步骤6、建立火灾持续时间和火灾FRP峰值之间的关系，根据不同时长火灾的FRP时间分布特征拟合各类作物不同持续时间的火灾FRP时间分布曲线，对火灾的持续时间进行修正；
步骤7、将FRP对时间进行积分计算火辐射能FRE，根据转化系数将FRE转化为秸秆焚烧量，结合各类作物排放因子建立分作物的秸秆露天焚烧排放清单。
2.如权利要求1所述的基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，其特征在于，所述步骤2，具体包括：
利用地理信息平台将同一年单一种类作物网格化种植分布在空间上进行叠加整合，得到多种作物的种植空间分布，确定同一位置全年种植的作物种类；根据网格在全年种植的作物种类和作物的物候期数据，确定每个网格中各类作物的成熟期；基于作物成熟时间数据和耕作习惯为网格中每种作物划定可能发生秸秆露天焚烧的时段，获得网格化的包含各类作物可能发生秸秆露天焚烧的时段信息的作物空间分布数据。
3.如权利要求2所述的基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，其特征在于，所述基于作物成熟时间数据和耕作习惯为网格中每种作物划定可能发生秸秆露天焚烧的时段，包括：
将网格中每种作物的成熟期按照从早到晚的顺序进行排序；
若网格中全年只种植一种作物，将网格中该作物可能发生秸秆露天焚烧的时段划定为作物成熟期及当年晚于成熟期的时段；
若网格中全年种植多种作物，将某种作物可能发生秸秆露天焚烧的时段划定为该作物成熟和晚于该作物成熟期且早于当年下一种作物成熟的时段；网格中第一种作物成熟之前的时段划定为去年同一位置的网格中最后成熟的作物可能发生秸秆露天焚烧的时段。
4.如权利要求1所述的基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，其特征在于，所述步骤3、具体包括：
下载静止卫星和极轨卫星的火点数据，去除其中低置信度的火点后，将筛选后的火点数据转化为矢量格式；下载中国土地利用遥感监测数据，筛序农村土地利用数据并将其转化为矢量格式；利用地理信息平台将去除低置信度的火点矢量数据与农村土地利用矢量数据相交，筛选出农村火点数据。
5.如权利要求1所述的基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，其特征在于，所述步骤4、具体包括：
利用地理信息平台将农村火点数据和步骤2中获得的包含各类作物可能发生秸秆露天焚烧的时段信息的作物空间分布数据相交，火点所在的作物空间分布网格中可能发生秸秆露天焚烧的时段与火点出现时间匹配的作物，作为火点位置所对应的作物种类。
6.如权利要求1所述的基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，其特征在于，所述步骤5、具体包括：
以一定的时间步长，按照极轨卫星同一网格同时出现的火点FRP相加、静止卫星同一网格中同位置、同时出现的火点FRP取平均值后相加的规则，将火点FRP整合为网格FRP；筛选出同网格同时间的高分辨率极轨卫星和其他卫星的网格FRP，并在二者之间建立统计关系；根据所建立的统计关系将所有低空间分辨率极轨卫星和静止卫星FRP修正到高空间分辨率极轨卫星FRP的水平；同时，在网格中同时有多颗卫星FRP数据的情况下优先使用高空间分辨率卫星的FRP，并剔除其余卫星的FRP。
7.如权利要求1所述的基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，其特征在于，在所述步骤6中，对于持续时间不小于预设最小持续时间的火灾，将各类作物单一火灾事件按照持续时间进行聚类，计算同一持续时间的火灾每个时间步长的FRP平均值，每个时间步长的FRP平均值计算公式为：
式中，
为持续时间为BD的火灾在燃烧周期的第t个时间步长的FRP平均值；
FRRBD,t为持续时间为BD的火灾在燃烧周期的第t个时间步长的FRP；
NBD为持续时间为BD的火灾的数量；
BD为火灾持续时间；
t为从火灾开始后的燃烧时间步长的数量；
根据每个时间步长的平均FRP得到不同火灾持续时间的FRP平均周期，基于不同火灾持续时间的FRP平均周期建立各类作物火灾持续时间与FRP峰值之间的统计关系，使用最小二乘法对不同火灾持续时间的FRP平均周期拟合FRP时间分布曲线；对于持续时间低于预设最小持续时间的火灾，根据上述火灾持续时间与FRP峰值之间的统计关系对持续时间进行修正。
8.如权利要求1所述的基于物候信息的分作物秸秆露天焚烧排放估算方法，其特征在于，所述步骤7，具体包括：
基于步骤6中拟合的火灾FRP时间分布曲线，对时间进行积分，计算出每个时间步长的FRE；将FRE与生物质燃烧转换系数相结合计算秸秆焚烧量，再结合火灾对应作物的秸秆露天焚烧排放因子计算排放量，分作物的秸秆露天焚烧排放量计算公式为：
Eg,t,i,j＝FREg,t,j×CR×EFi,j
式中，
Eg,t,i,j为网格g在时间t的作物j秸秆露天焚烧i污染物的排放量；
FREg,t,j为网格g在时间t的作物j秸秆露天焚烧释放的辐射能；
CR为辐射能到生物质燃烧量的转换系数；
EFi,j为秸秆j的污染物i的排放因子。
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