基于背景信息的輸電線(xiàn)路山火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于背景信息的輸電線(xiàn)路山火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著全球氣候變暖，極端氣候天氣頻繁發(fā)生，我國(guó)中南地區(qū)在春耕和清明期間，越來(lái)越容易發(fā)生連續(xù)高溫晴天天氣。同時(shí)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)村燃料由傳統(tǒng)的枯草和樹(shù)木為燃?xì)馑娲?，加上退耕還林政策的實(shí)施，山區(qū)地區(qū)植被保持越來(lái)越完好，因此，山火頻繁發(fā)生。由于，輸電線(xiàn)走廊經(jīng)常經(jīng)過(guò)山區(qū)、農(nóng)區(qū)，輸電線(xiàn)路附近山火發(fā)生次數(shù)呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，因山火發(fā)生跳閘的次數(shù)亦明顯增加。頻發(fā)的輸電線(xiàn)路山火跳閘事故，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0003]利用紅外衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和傳統(tǒng)計(jì)算方法可以大范圍監(jiān)測(cè)火點(diǎn)；但是工業(yè)用火點(diǎn)，低溫火點(diǎn)難以被識(shí)別。為了及時(shí)正確的發(fā)現(xiàn)輸電線(xiàn)路山火火點(diǎn)以便告警，需要對(duì)工業(yè)用火點(diǎn)，低溫火點(diǎn)和異常高溫點(diǎn)有著準(zhǔn)確的識(shí)別能力。而按照傳統(tǒng)的計(jì)算方法，會(huì)漏判低溫用火點(diǎn)，無(wú)法識(shí)別工業(yè)火點(diǎn)，并且會(huì)將異常高溫點(diǎn)代入火點(diǎn)信息當(dāng)中，不能滿(mǎn)足輸電線(xiàn)路山火實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需求。
[0004]鑒于此，如何自動(dòng)、快速、準(zhǔn)確地辨識(shí)輸電線(xiàn)路附近山火火點(diǎn)，較強(qiáng)的識(shí)別低溫火點(diǎn)，指導(dǎo)山火防治工作，避免跳閘，保障電網(wǎng)安全成為當(dāng)前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于背景信息的輸電線(xiàn)路山火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)方法，能夠自動(dòng)、快速、準(zhǔn)確地辨識(shí)輸電線(xiàn)路附近山火火點(diǎn)，對(duì)低溫火點(diǎn)有著較強(qiáng)的識(shí)別能力，大大降低了異常高溫點(diǎn)的誤報(bào)率，能夠指導(dǎo)山火防治工作，避免跳閘，為電網(wǎng)安全提供重要保障。
[0006]第一方面，本發(fā)明提供一種基于背景信息的輸電線(xiàn)路山火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)方法，包括:
[0007]獲取中分辨率成像光譜儀MODIS衛(wèi)星接收站獲取的識(shí)別場(chǎng)景的原始數(shù)據(jù)，并將所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取所述原始數(shù)據(jù)的原始監(jiān)測(cè)圖像的包括第1、2、3、7、8、9、21、31通道的亮溫值和反射率；
[0008]根據(jù)所述亮溫值和反射率，識(shí)別所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的潛在火點(diǎn)；
[0009]將所述原始監(jiān)測(cè)圖像的第I通道賦予藍(lán)色，第2通道賦予綠色，第7通道賦予紅色，再將賦予不同顏色后的第1、2、7通道生成三通道合成圖像；
[0010]根據(jù)所述潛在火點(diǎn)以及所述三通道合成圖像，識(shí)別所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的明火點(diǎn)；
[0011 ] 根據(jù)所述亮溫值和反射率，識(shí)別所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的煙霧點(diǎn)；
[0012]根據(jù)所述煙霧點(diǎn)以及所述三通道合成圖像，識(shí)別所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的低溫火點(diǎn)；
[0013]將所述明火點(diǎn)和所述低溫火點(diǎn)的坐標(biāo)與輸電線(xiàn)路地理信息系統(tǒng)中的工業(yè)和城市信息的坐標(biāo)進(jìn)行比較，將所述原始監(jiān)測(cè)圖像中落在工業(yè)區(qū)和城市區(qū)內(nèi)的明火點(diǎn)和低溫火點(diǎn)剔除；
[0014]根據(jù)輸電線(xiàn)路圖，獲取剔除后所述原始監(jiān)測(cè)圖像中所保留的明火點(diǎn)和低溫火點(diǎn)中對(duì)輸電線(xiàn)路有影響的火點(diǎn)。
[0015]可選地，所述將所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括:
[0016]將所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何矯正和輻射矯正。
[0017]可選地，所述根據(jù)所述亮溫值和反射率，識(shí)別所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的潛在火點(diǎn)，包括:
[0018]在所述原始監(jiān)測(cè)圖像的像元滿(mǎn)足第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述像元為所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的潛在火點(diǎn)；
[0019]其中，所述第一預(yù)設(shè)條件為:T21_31>10K且^〈0.3且R2〈0.3，
[0020]T21_31= T21-T31, T21、T31分別為第21、31通道的亮溫值，R Ρ民分別為第1、2通道的反射率。
[0021]可選地，所述根據(jù)所述潛在火點(diǎn)以及所述三通道合成圖像，識(shí)別所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的明火點(diǎn)，包括:
[0022]在所述原始監(jiān)測(cè)圖像的像元在所述三通道合成圖像中對(duì)應(yīng)的像元既是潛在火點(diǎn)又是紅色像元時(shí)，確定該像元為所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的明火點(diǎn)。
[0023]可選地，所述根據(jù)所述亮溫值和反射率，識(shí)別所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的煙霧點(diǎn)，包括:
[0024]在所述原始監(jiān)測(cè)圖像的像元滿(mǎn)足第二預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述像元為所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的煙霧點(diǎn)；
[0025]其中，所述第二預(yù)設(shè)條件為:
[0026]0.15 ( (R8-R9) / (R8+R9) ( 0.5，
[0027]且0.3 彡(R9-R7) / (R7+R9)，
[0028]且(R8-R3)/ (R8+R3) ^ 0.09,
[0029]且R8S 0.09，
[0030]R3, R7, R8, &分別為第3、7、8、9通道的反射率。
[0031]可選地，所述根據(jù)所述煙霧點(diǎn)以及所述三通道合成圖像，識(shí)別所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的低溫火點(diǎn)，包括:
[0032]在所述原始監(jiān)測(cè)圖像的像元及該像元周?chē)?個(gè)像元均為煙霧點(diǎn)且該像元在所述三通道合成圖像中對(duì)應(yīng)的像元上是暗紅色像元時(shí)，確定該像元為所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的低溫火點(diǎn)。
[0033]可選地，所述根據(jù)輸電線(xiàn)路圖，獲取剔除后所述原始監(jiān)測(cè)圖像中所保留的明火點(diǎn)和低溫火點(diǎn)中對(duì)輸電線(xiàn)路有影響的火點(diǎn)，包括:
[0034]將剔除后所述原始監(jiān)測(cè)圖像中所保留的明火點(diǎn)和低溫火點(diǎn)與輸電線(xiàn)路圖進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算所有所保留的明火點(diǎn)和低溫火點(diǎn)與輸電線(xiàn)路的距離；
[0035]剔除與輸電線(xiàn)路的距離大于5km的明火點(diǎn)和低溫火點(diǎn)，獲得所述原始監(jiān)測(cè)圖像中對(duì)輸電線(xiàn)路有影響的火點(diǎn)。
[0036]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的基于背景信息的輸電線(xiàn)路山火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)方法，通過(guò)預(yù)處理獲取MODIS衛(wèi)星接收站獲取的識(shí)別場(chǎng)景原始數(shù)據(jù)的原始監(jiān)測(cè)圖像的包括第1-3、7-9、21、31通道的亮溫值和反射率，根據(jù)亮溫值和反射率識(shí)別潛在火點(diǎn)，將第1、2、7通道分別賦予藍(lán)色、綠色、紅色后生成三通道合成圖像，根據(jù)潛在火點(diǎn)或三通道合成圖像識(shí)別明火點(diǎn)，根據(jù)亮溫值和反射率識(shí)別煙霧點(diǎn)，根據(jù)煙霧點(diǎn)和三通道合成圖像識(shí)別低溫火點(diǎn)，將明火點(diǎn)和低溫火點(diǎn)的坐標(biāo)與輸電線(xiàn)路地理信息系統(tǒng)中的工業(yè)和城市信息的坐標(biāo)比較，將落在工業(yè)區(qū)和城市區(qū)內(nèi)的明火點(diǎn)和低溫火點(diǎn)剔除，根據(jù)輸電線(xiàn)路圖，獲取剔除后原始監(jiān)測(cè)圖像中保留的明火點(diǎn)和低溫火點(diǎn)中對(duì)輸電線(xiàn)路有影響的火點(diǎn)，由此，能夠自動(dòng)、快速、準(zhǔn)確地辨識(shí)輸電線(xiàn)路附近山火火點(diǎn)，對(duì)低溫火點(diǎn)有著較強(qiáng)的識(shí)別能力，大大降低了異常高溫點(diǎn)的誤報(bào)率，能夠指導(dǎo)山火防治工作，避免跳閘，為電網(wǎng)安全提供重要保障。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的基于背景信息的輸電線(xiàn)路山火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)方法的流程不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他的實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0039]圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的基于背景信息的輸電線(xiàn)路山火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)方法的流程示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的基于背景信息的輸電線(xiàn)路山火衛(wèi)星監(jiān)測(cè)方法如下所述。
[0040]101、獲取中分辨率成像光譜儀MODIS衛(wèi)星接收站獲取的識(shí)別場(chǎng)景的原始數(shù)據(jù)，并將所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取所述原始數(shù)據(jù)的原始監(jiān)測(cè)圖像的包括第1、2、3、7、8、9、21、31通道的亮溫值和反射率。
[0041]在具體應(yīng)用中，所述原始數(shù)據(jù)包括:原始監(jiān)測(cè)圖像的36個(gè)通道值中用于山火識(shí)別的1、2、3、7、8、9、21、31通道的數(shù)據(jù)；
[0042]所述將所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，可包括:
[0043]將所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何矯正和輻射矯正。
[0044]在本步驟中，定義1\為相對(duì)應(yīng)i通道的亮溫值，R 相對(duì)應(yīng)i通道的反射率。
[0045]102、根據(jù)所述亮溫值和反射率，識(shí)別所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的潛在火點(diǎn)。
[0046]在具體應(yīng)用中，本步驟102可包括:
[0047]在所述原始監(jiān)測(cè)圖像的像元滿(mǎn)足第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述像元為所述原始監(jiān)測(cè)圖像的所有像元中的潛在火點(diǎn)；
[0048]其中，所述第一預(yù)設(shè)條件為:T21_31>10K且^〈0.3且R2〈0.3，
[0049]T21_31= T 21_Τ31，Τ21、Τ31分別為第21、31通道的亮溫值，R ^民分別為第1、2通道的反射率。
[0050]可理解的是，K為熱力學(xué)溫度單位，也稱(chēng)開(kāi)爾文。
[0051]103、將所述原始監(jiān)測(cè)圖像的第I通道賦予藍(lán)色，第2通道賦予綠色，第7通道賦予紅色，再將賦予不同顏色后的第1、2、7通道生成三通道合成圖像。
[0052]應(yīng)說(shuō)明的是，在本步驟中是使用常規(guī)方法將賦予不同顏色后的第1、2、7通道生成三通道合成圖像的。
[0053]104、根據(jù)所述潛在火點(diǎn)以及所述三通道合成圖像，識(shí)別所述原始監(jiān)測(cè)圖像的