輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法，包括衛(wèi)星監(jiān)測靈敏度的求取，步驟如下：選擇試驗(yàn)衛(wèi)星；選擇空曠場地；選擇季節(jié)、天氣、時(shí)間、軌道方位角條件，并準(zhǔn)備好地面監(jiān)視與測量裝置；以柴草為燃燒物，在場地中心鋪設(shè)火場，記錄火場坐標(biāo)；在試驗(yàn)衛(wèi)星過境前點(diǎn)燃火場；衛(wèi)星過境時(shí)，實(shí)時(shí)觀察衛(wèi)星快視圖，記錄系統(tǒng)預(yù)處理花費(fèi)時(shí)間；預(yù)處理完后重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識，觀察衛(wèi)星能否發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)火場，直至找到試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)火場的臨界邊長大小，臨界邊長的平方即為試驗(yàn)衛(wèi)星的靈敏度。本發(fā)明能夠求取監(jiān)測系統(tǒng)在不同氣象、地域等條件下的靈敏度、不失真接受范圍以及火點(diǎn)判識的閾值，對輸電線路山火監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行以及精度的提高有重要的指導(dǎo)意義。
【專利說明】輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種山火監(jiān)測的試驗(yàn)方法，特別涉及一種輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng) 監(jiān)測試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 輸電線路山火災(zāi)害頻發(fā)，山火導(dǎo)致輸電線路跳閘已經(jīng)成為危害電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行 的主要因素之一。輸電線路附近山火具有過火面積小、過火迅速的特點(diǎn)，因此一旦發(fā)生山 火，應(yīng)盡可能地快速采取防治措施。使用衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路山火發(fā)生情況，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)人 煙稀少的地方的山火，為山火的應(yīng)急反應(yīng)提供寶貴的指導(dǎo)信息。
[0003] 現(xiàn)有的衛(wèi)星山火監(jiān)測系統(tǒng)尚存在很多問題，諸如不同衛(wèi)星在不同天氣條件下能監(jiān) 測多大面積的火場、監(jiān)測的準(zhǔn)確率如何、靈敏度如何、監(jiān)測火點(diǎn)面積如何計(jì)算的問題需要探 索。為了使監(jiān)測系統(tǒng)能夠最大限度利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)，充分掌握監(jiān)測系統(tǒng)的特性，亟需對衛(wèi)星監(jiān) 測裝置開展監(jiān)測試驗(yàn)研究。目前使用山火衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)的林業(yè)部門雖然已開展過類似的試 驗(yàn)，但其僅針對一種天氣條件、一種地理位置、一顆氣象衛(wèi)星、衛(wèi)星過境接收站正上空的衛(wèi) 星進(jìn)行接收試驗(yàn)，試驗(yàn)條件單一，試驗(yàn)次數(shù)少，無法代表實(shí)際山火監(jiān)測過程。衛(wèi)星山火監(jiān)測 受地域、季節(jié)、天氣、衛(wèi)星軌道位置等的影響顯著，需要提出一種涵蓋多種試驗(yàn)條件、多種衛(wèi) 星的監(jiān)測試驗(yàn)方法，為輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測提供全面、系統(tǒng)的指導(dǎo)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 針對現(xiàn)有輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)存在諸多問題需要探索且試驗(yàn)數(shù)據(jù)處于空 白的現(xiàn)狀，本發(fā)明提供一種輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法，監(jiān)測輸電線路附近 小面積山火的特性，對監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行以及精度的提高有重要的指導(dǎo)意義。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法，包括衛(wèi)星 監(jiān)測靈敏度的求取，求取步驟如下：
[0006] ①選擇試驗(yàn)衛(wèi)星；
[0007] ②選擇面積不小于1000m2的戶外空曠場地；
[0008] ③根據(jù)需要選擇季節(jié)條件、天氣條件、時(shí)間條件、軌道方位角條件，并準(zhǔn)備好地面 監(jiān)視及測量裝置；
[0009] ④以柴草為燃燒物，在場地中心鋪設(shè)邊長為L的正方形火場，記錄火場坐標(biāo)；
[0010] ⑤在試驗(yàn)衛(wèi)星過境前1分鐘點(diǎn)燃火場；
[0011] ⑥衛(wèi)星過境時(shí)，實(shí)時(shí)觀察衛(wèi)星快視圖；
[0012] ⑦預(yù)處理完后立即進(jìn)行火點(diǎn)判識，觀察衛(wèi)星能否發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)火場，若能，則返回步驟 ④，令 L = L-5,等待試驗(yàn)衛(wèi)星再次過境，重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識；若不能，則返回步驟④，令L = L+5,等待試驗(yàn)衛(wèi)星再次過境，重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識；直至找到試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)火場的臨界邊長 大小L，則U2即為在由步驟③所選條件下試驗(yàn)衛(wèi)星的靈敏度。
[0013] 上述輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法中，所述步驟③中，季節(jié)條件分為 春、夏、秋、冬四季，天氣條件分為晴朗無云、晴天間多云、陰天，時(shí)間條件分為白天和夜晚， 軌道條件為選擇試驗(yàn)衛(wèi)星不同的過頂仰角。
[0014] 上述輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法中，所述步驟④中，火場與場地邊 緣距離不得小于10米；燃燒物高度不超過2米，場地中除試驗(yàn)鋪設(shè)燃燒物之外無其他燃燒 物。
[0015] 上述輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法還包括臨界過頂仰角的求取，求取 步驟如下：
[0016] ①選擇試驗(yàn)衛(wèi)星；
[0017] ②選擇面積不小于1000m2的戶外空曠場地；
[0018] ③根據(jù)需要選擇季節(jié)條件、天氣條件、時(shí)間條件，并準(zhǔn)備好地面監(jiān)視裝置；
[0019] ④以柴草為燃燒物，在場地中心鋪設(shè)正方形火場，所述火場邊長應(yīng)不小于在同樣 試驗(yàn)條件下試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)火場的臨界邊長U，同時(shí)記錄火場坐標(biāo)；
[0020] ⑤選擇過頂仰角為α的過境軌道；
[0021] ⑥在試驗(yàn)衛(wèi)星過境前1分鐘點(diǎn)燃火場；
[0022] ⑦衛(wèi)星過境時(shí)，實(shí)時(shí)觀察衛(wèi)星快視圖；
[0023] ⑧預(yù)處理完后立即進(jìn)行火點(diǎn)判識，觀察衛(wèi)星能否發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)火場，若能，則返回步驟 ⑤，令 α = α-5,等待試驗(yàn)衛(wèi)星再次過境，重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識；若不能，則返回步驟⑤，令α =α+5,等待試驗(yàn)衛(wèi)星再次過境，重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識；直至找到衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)火場的臨界過頂 仰角a(l，即為步驟③所選條件下監(jiān)測系統(tǒng)接收試驗(yàn)衛(wèi)星軌道的臨界過頂仰角。
[0024] 上述輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法還包括3個(gè)判識閾值（識別高溫?zé)?點(diǎn)的閾值Thi、中紅外通道亮溫值Ti與背景像元亮溫值T iB的差值判識閾值Th2、火點(diǎn)像元中 遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量Λ Tij與背景像元中遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量Λ TijB的差值判識閾值Th3) 的求取，求取步驟如下：
[0025] ①選擇試驗(yàn)衛(wèi)星；
[0026] ②選擇面積不小于1000m2的戶外空曠場地；
[0027] ③根據(jù)需要選擇季節(jié)條件、天氣條件、時(shí)間條件、軌道方位角條件，并準(zhǔn)備好地面 監(jiān)視及測量裝置；
[0028] ④以柴草為燃燒物，在場地中心鋪設(shè)正方形火場，所述火場邊長應(yīng)不小于在同樣 試驗(yàn)條件下試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)火場的臨界邊長U，同時(shí)記錄火場坐標(biāo)；
[0029] ⑤在試驗(yàn)衛(wèi)星過境前1分鐘點(diǎn)燃火場；
[0030] ⑥衛(wèi)星過境時(shí)，實(shí)時(shí)觀察衛(wèi)星快視圖；
[0031] ⑦預(yù)處理完后，求取火點(diǎn)像元中紅外通道的亮溫值1\、遠(yuǎn)紅外通道亮溫值Τ」以及 8個(gè)背景像元的中紅外通道亮溫值T iB、遠(yuǎn)紅外通道亮溫值TjB，并由此計(jì)算?\與8個(gè)背景像 元Tib差值的最小值Th和中紅外通道與遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量Λ Tu、背景像元中紅外通道與 遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量ΛΤ_、八!^_與ΛΤ_差值的最小值IV。
[0032] Th = Min (Τ「Τ?ΒΓ)
[0033] 式中，?\為火點(diǎn)像元中紅外通道亮溫值；TiBi為第r個(gè)背景像元的亮溫值，r = 1，2,…，8 ;Th為?\與8個(gè)背景像元TiB差值的最小值。
[0034] Δ Tjj = Tj-Tj
[0035] 式中，Τ」為火點(diǎn)像元遠(yuǎn)紅外通道亮溫值；Λ?^_為火點(diǎn)像元中紅外通道與遠(yuǎn)紅外通 道亮溫增量。
[0036] Δ TijB = TiB_TjB
[0037] 式中，TiB為背景像元中紅外通道亮溫值；TjB為背景像元遠(yuǎn)紅外通道亮溫值；Λ TijB 為背景像元中紅外通道與遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量差異。
[0038] Th ' = Min ( Λ Τ?Γ Λ TiJBr)
[0039] 式中，冊為第r個(gè)背景像元中紅外與遠(yuǎn)紅外亮溫增量差異，r= 1，2,…，8; IV為八1^與ATijB差值的最小值。
[0040] ⑧重復(fù)步驟④?⑦N次，記第s(s = 1，2, "·，Ν)次重復(fù)時(shí)，由步驟⑦得到的火點(diǎn)像 元中紅外通道亮溫值為Tis，求取Ν次重復(fù)試驗(yàn)中?\的平均值即可作為步驟③所選條件下識 別高溫?zé)狳c(diǎn)的閾值1? : N
[0041] Th] = h 5=1
[0042] 式中，Tis為第s次重復(fù)試驗(yàn)測得的凡值，s = 1，2,…，N ;
[0043] 求取N次試驗(yàn)中Th的算術(shù)平均值即可作為中紅外通道亮溫值?\與背景像元亮溫 值TiB的差值判識閾值Th 2 : N
[0044] Th2=y^Ths
[0045] 式中，Ths為第s次重復(fù)試驗(yàn)測得的Th值，s = 1，2,…，Ν ;
[0046] 求取Ν次試驗(yàn)中Th'的算術(shù)平均值即可作為火點(diǎn)像元中遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量 Λ L與背景像元中遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量Λ TijB的差值判識閾值Th3 : N
[0047] ^h=^Th's /N s=l
[0048] 式中，IV s為第s次重復(fù)試驗(yàn)測得的IV值，s = 1，2, "·，Ν。
[0049] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明能夠檢測輸電線路山火監(jiān)測系統(tǒng)在不同氣象、地 域等條件下的靈敏度和不失真接受范圍，并且能夠求取輸電線路山火監(jiān)測系統(tǒng)在不同氣 象、地域等條件下火點(diǎn)判識適用的閾值，能夠?yàn)樾l(wèi)星監(jiān)測輸電線路山火技術(shù)提供基礎(chǔ)試驗(yàn) 數(shù)據(jù)；對輸電線路山火監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行以及精度的提高有重要的指導(dǎo)意義。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0051] 為使試驗(yàn)數(shù)據(jù)全面、系統(tǒng)，并能如實(shí)反映各種條件下輸電線路山火的監(jiān)測情況，同 時(shí)保證試驗(yàn)過程中的安全，本發(fā)明所需的試驗(yàn)條件如下a)?h)，其中，條件a)、f)、g)、h) 為必備條件；條件b)?e)為可選條件。
[0052] a)、試驗(yàn)場地。所述試驗(yàn)場地應(yīng)為面積不小于1000m2的戶外空曠場地。
[0053] b)、季節(jié)條件。根據(jù)試驗(yàn)要求，從炎熱夏季、寒冷冬季、氣候宜人的春秋季中進(jìn)行選 擇。
[0054] c)、天氣條件。分為晴朗無云、晴天間多云、陰天的天氣。
[0055] d)、時(shí)間條件。分為白天（6:00?17:00)、夜晚（20:00?23:00)。
[0056] e)、軌道條件。對于同一顆試驗(yàn)衛(wèi)星，選擇不同的過頂仰角，以檢驗(yàn)可接收衛(wèi)星的 空間范圍。
[0057] f)、火源要求。為使試驗(yàn)更加逼近真實(shí)輸電線路山火，使用木柴火作為火源，燃燒 物高度不超過2米，火焰高度為2?3米。
[0058] g)、火場要求?；饒鲈O(shè)置為正方形，以方便標(biāo)識及面積計(jì)算；同時(shí)使用多個(gè)火場時(shí)， 彼此應(yīng)排列規(guī)則，以便從衛(wèi)星監(jiān)測圖像上區(qū)分不同火場。
[0059] h)、其他要求。衛(wèi)星過境時(shí)，地面應(yīng)有拍攝火場的設(shè)備，如條件允許，可使用航空拍 攝裝置。
[0060] 本發(fā)明的試驗(yàn)內(nèi)容包括衛(wèi)星監(jiān)測靈敏度、臨界過頂仰角以及判識閾值的求取。
[0061] 1)求取M0DIS衛(wèi)星在夏天、白天、晴朗天氣、過頂仰角為90°條件下的靈敏度。包 括以下具體步驟：
[0062] ①選擇攜帶M0DIS觀測儀的TERRA衛(wèi)星作為試驗(yàn)衛(wèi)星；
[0063] ②選擇面積不小于1000m2的戶外空曠場地；
[0064] ③在晴朗夏季的白天、選擇TERRA衛(wèi)星過頂仰角為90°的過境軌道，并準(zhǔn)備好地 面監(jiān)視及測量裝置；
[0065] ④以柴草為燃燒物，在場地中心鋪設(shè)邊長L = 25米的正方形火場，火場與場地邊 緣距離不得小于10米；燃燒物高度不超過2米，場地中除試驗(yàn)鋪設(shè)燃燒物之外應(yīng)無其他燃 燒物；記錄火場坐標(biāo)；
[0066] ⑤在衛(wèi)星過境前1分鐘點(diǎn)燃火場；
[0067] ⑥衛(wèi)星過境時(shí)，實(shí)時(shí)觀察衛(wèi)星快視圖；
[0068] ⑦預(yù)處理完后立即進(jìn)行火點(diǎn)判識，觀察衛(wèi)星能否發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)火場，若能，則返回步驟 ④，令L = L-5,等待試驗(yàn)衛(wèi)星再次過境，重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識；若不能，則返回步驟④，令L = L+5,等待試驗(yàn)衛(wèi)星再次過境，重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識；直至找到試驗(yàn)衛(wèi)星能夠發(fā)現(xiàn)火場的臨界 邊長大小L，則U2即為M0DIS衛(wèi)星在夏天、白天、晴朗天氣、過頂仰角為90°條件下的靈敏 度。
[0069] 監(jiān)測系統(tǒng)接收裝置可接收的衛(wèi)星軌道過頂仰角α范圍約為-20°?20°之間，但 α若過小，接收的畫面將失真，對火點(diǎn)的判識效果十分不理想，甚至有的火點(diǎn)將發(fā)現(xiàn)不了。 為此，本試驗(yàn)?zāi)軌蛘页鲈撆R界過頂仰角，使得過頂仰角處于?％之間接的衛(wèi)星將 不會影響接收效果。
[0070] 2)求取FY-3衛(wèi)星在夏天、白天、晴朗天氣條件下的臨界過頂仰角。
[0071] ①選擇攜帶M0DIS觀測儀的FY-3衛(wèi)星作為試驗(yàn)衛(wèi)星；
[0072] ②選擇面積不小于1000m2的戶外空曠場地；
[0073] ③在晴朗夏季的白天、選擇FY-3衛(wèi)星過頂仰角α =50°的過境軌道，并準(zhǔn)備好地 面監(jiān)視裝置；
[0074] ④以柴草為燃燒物，在場地中心鋪設(shè)正方形火場，所述火場邊長應(yīng)為測得的在同 樣條件下試驗(yàn)衛(wèi)星可發(fā)現(xiàn)的臨界火場邊長U，燃燒物高度不超過2米，場地中除試驗(yàn)鋪設(shè)燃 燒物之外應(yīng)無其他燃燒物。同時(shí)記錄火場坐標(biāo)；
[0075] ⑤在衛(wèi)星過境前1分鐘點(diǎn)燃火場；
[0076] ⑥衛(wèi)星過境時(shí)，實(shí)時(shí)觀察衛(wèi)星快視圖，記錄系統(tǒng)預(yù)處理花費(fèi)時(shí)間；
[0077] ⑦預(yù)處理完后立即進(jìn)行火點(diǎn)判識，觀察衛(wèi)星能否發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)火場，若能，則返回步驟 ④，令 α = α-5,等待試驗(yàn)衛(wèi)星再次過境，重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識；若不能，則返回步驟④，令α =α+5,等待試驗(yàn)衛(wèi)星再次過境，重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識；直至找到FY-3衛(wèi)星在夏天、白天、晴 朗天氣條件下的臨界過頂仰角dp
[0078] 衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)是通過中紅外通道亮溫值以及熱點(diǎn)像元與周圍8個(gè)背景像元之間 亮溫值的差異來判識火點(diǎn)的。因此，找出判識熱點(diǎn)像元的閾值T f(l以及熱點(diǎn)像元與其背景像 元之間亮溫值的差異即閾值Tb(l是判識火點(diǎn)的關(guān)鍵，而不同的季節(jié)、天氣及地域條件下閾值 有所差別，采用本試驗(yàn)可尋找出指定條件下的閾值。
[0079] 3)判識閾值的求取。
[0080] 3)求取Ν0ΑΑ衛(wèi)星在冬天、夜晚、晴朗天氣條件下的火點(diǎn)判識閾值Thi?Th3。
[0081] 步驟①?②同實(shí)施例1 ;
[0082] ③在晴朗冬季的夜晚、選擇Ν0ΑΑ衛(wèi)星過頂仰角α =90°的過境軌道，并準(zhǔn)備好地 面監(jiān)視裝置；
[0083] ④以柴草為燃燒物，在場地中心鋪設(shè)正方形火場，所述火場邊長應(yīng)為通過試驗(yàn) (2.1)測得的在同樣條件下試驗(yàn)衛(wèi)星可發(fā)現(xiàn)的臨界火場邊長U。燃燒物高度不超過2米， 場地中除試驗(yàn)鋪設(shè)燃燒物之外應(yīng)無其他燃燒物。同時(shí)記錄火場坐標(biāo)；
[0084] 步驟⑤?⑥同實(shí)施例1⑤?⑥；
[0085] ⑦預(yù)處理完后，記錄火點(diǎn)像元中紅外通道的亮溫值?\、遠(yuǎn)紅外通道亮溫值Τ」以及 8個(gè)背景像元的中紅外通道亮溫值T iB、遠(yuǎn)紅外通道亮溫值TjB，并由此計(jì)算?\與8個(gè)背景像 元Tib差值的最小值Th和中紅外通道與遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量Λ Tu、背景像元中紅外通道與 遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量Λ Τ_、Λ ?^_與Λ 差值的最小值IV :
[0086] Th = Min (4)
[0087] Δ Tjj = Tj-Tj (5)
[0088] Δ TiJB = TiB-TJB (6)
[0089] Th ' = Min ( Λ Tir Λ TiJBr) (7)
[0090] ⑧重復(fù)步驟④?⑦5次，記第s(s = 1，2, ···，5)次重復(fù)時(shí)，由步驟⑦得到的火點(diǎn)像 元中紅外通道亮溫值為Tis，求取5次重復(fù)試驗(yàn)中?\的平均值即可作為Ν0ΑΑ衛(wèi)星在步驟③ 所選條件下識別高溫?zé)狳c(diǎn)的閾值1? :
[0091] Th\=^Tis /5 (8) 5=1
[0092] 求取5次試驗(yàn)中Th的算術(shù)平均值Th2即可作為中紅外通道亮溫值?\與背景像元 亮溫值T iB的差值判識閾值： 5
[0093] Th2= ^Ths /5 (9)
[0094] 求取5次試驗(yàn)中IV的算術(shù)平均值Th3即可作為火點(diǎn)像元中遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量 Λ L與背景像元中遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量Λ TijB的差值判識閾值：
[0095] 77?尸之 77< /5 (10)。 ^=1
【權(quán)利要求】
1. 一種輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法，包括衛(wèi)星監(jiān)測靈敏度的求取，求取 步驟如下： ① 選擇試驗(yàn)衛(wèi)星； ② 選擇面積不小于IOOOrn2的戶外空曠場地； ③ 根據(jù)需要選擇季節(jié)條件、天氣條件、時(shí)間條件、軌道方位角條件，并準(zhǔn)備好地面監(jiān)視 與測量裝置； ④ 以柴草為燃燒物，在場地中心鋪設(shè)邊長為L的正方形火場，記錄火場坐標(biāo)； ⑤ 在試驗(yàn)衛(wèi)星過境前1分鐘點(diǎn)燃火場； ⑥ 衛(wèi)星過境時(shí)，實(shí)時(shí)觀察衛(wèi)星快視圖； ⑦ 預(yù)處理完后立即進(jìn)行火點(diǎn)判識，觀察衛(wèi)星能否發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)火場，若能，則返回步驟④， 令L=L-5,等待試驗(yàn)衛(wèi)星再次過境，重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識；若不能，則返回步驟④，令L= L+5,等待試驗(yàn)衛(wèi)星再次過境，重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識；直至找到試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)火場的臨界邊長 大小Ltl，則Lci2即為在由步驟③所選條件下試驗(yàn)衛(wèi)星的靈敏度。
2. 如權(quán)利要求1所述的輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法，其特征在于：所述 步驟③中，季節(jié)條件分為春、夏、秋、冬四季，天氣條件分為晴朗無云、晴天間多云、陰天，時(shí) 間條件分為白天和夜晚，軌道條件為選擇試驗(yàn)衛(wèi)星不同的過頂仰角。
3. 如權(quán)利要求2所述的輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法，其特征在于：所述 步驟④中，火場與場地邊緣距離不小于10米；燃燒物高度不超過2米，場地中除試驗(yàn)鋪設(shè) 燃燒物之外無其他燃燒物。
4. 如權(quán)利要求3所述的輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法，其特征在于：還包 括臨界過頂仰角的求取，求取步驟如下： ① 選擇試驗(yàn)衛(wèi)星； ② 選擇面積不小于IOOOm2的戶外空曠場地； ③ 根據(jù)需要選擇季節(jié)條件、天氣條件、時(shí)間條件，并準(zhǔn)備好地面監(jiān)視裝置； ④ 以柴草為燃燒物，在場地中心鋪設(shè)正方形火場，所述火場邊長應(yīng)不小于在同樣試驗(yàn) 條件下試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)火場的臨界邊長Ltl，同時(shí)記錄火場坐標(biāo)； ⑤ 選擇過頂仰角為α的過境軌道； ⑥ 在試驗(yàn)衛(wèi)星過境前1分鐘點(diǎn)燃火場； ⑦ 衛(wèi)星過境時(shí)，實(shí)時(shí)觀察衛(wèi)星快視圖； ⑧ 預(yù)處理完后立即進(jìn)行火點(diǎn)判識，觀察衛(wèi)星能否發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)火場，若能，則返回步驟⑤， 令α=α-5,等待試驗(yàn)衛(wèi)星再次過境，重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識；若不能，則返回步驟⑤，令α= α+5,等待試驗(yàn)衛(wèi)星再次過境，重復(fù)進(jìn)行火點(diǎn)判識；直至找到衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)火場的臨界過頂仰角 α。，即為步驟③所選條件下監(jiān)測系統(tǒng)接收試驗(yàn)衛(wèi)星軌道的臨界過頂仰角。
5. 如權(quán)利要求3所述的輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法，其特征在于：還包 括判識閾值（識別高溫?zé)狳c(diǎn)的閾值Th1、中紅外通道亮溫值Ti與背景像元亮溫值TiB的差 值判識閾值Th2、火點(diǎn)像元中遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量ATij與背景像元中遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量 AIub的差值判識閾值Th3)的求取，求取步驟如下： ① 選擇試驗(yàn)衛(wèi)星； ② 選擇面積不小于IOOOm2的戶外空曠場地； ③ 根據(jù)需要選擇季節(jié)條件、天氣條件、時(shí)間條件、軌道方位角條件，并準(zhǔn)備好地面監(jiān)視 裝置； ④ 以柴草為燃燒物，在場地中心鋪設(shè)正方形火場，所述火場邊長應(yīng)不小于在同樣試驗(yàn) 條件下試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)火場的臨界邊長Ltl，同時(shí)記錄火場坐標(biāo)； ⑤ 在試驗(yàn)衛(wèi)星過境前1分鐘點(diǎn)燃火場； ⑥ 衛(wèi)星過境時(shí)，實(shí)時(shí)觀察衛(wèi)星快視圖； ⑦ 預(yù)處理完后，記錄火點(diǎn)像元中紅外通道的亮溫值Ti、遠(yuǎn)紅外通道亮溫值Tj以及8個(gè) 背景像元的中紅外通道亮溫值TiB、遠(yuǎn)紅外通道亮溫值TjB，并由此計(jì)算Ti與8個(gè)背景像元 Tib差值的最小值Th和中紅外通道與遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量ΛTij、背景像元中紅外通道與遠(yuǎn) 紅外通道亮溫增量ΛΤ_、Λ與ΛI(xiàn)^b差值的最小值Th'。 ⑧ 重復(fù)步驟④?⑦N次，記第s(s= 1，2, "·，Ν)次重復(fù)時(shí)，由步驟⑦得到的火點(diǎn)像元 中紅外通道亮溫值為Tis，求取N次重復(fù)試驗(yàn)中Ti的平均值即可作為步驟③所選條件下識別 高溫?zé)狳c(diǎn)的閾值Th1 ;求取N次試驗(yàn)中Th的算術(shù)平均值即可作為中紅外通道亮溫值Ti與背 景像元亮溫值TiB的差值判識閾值Th2 ;求取N次試驗(yàn)中IV的算術(shù)平均值即可作為火點(diǎn)像 元中遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量ATij與背景像元中遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量ΛTijB的差值判識閾值 Th3。
6. 如權(quán)利要求5所述的輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法，其特征在于：判識 閾值的求取步驟⑦中， Th=Min(Ti-Tier) 式中，Ti為火點(diǎn)像元中紅外通道亮溫值；Tita為第r個(gè)背景像元的亮溫值，r= 1，2,…，8 ;Th為Ti與8個(gè)背景像元TiB差值的最小值。 ATij =Ti-Tj 式中，Tj為火點(diǎn)像元遠(yuǎn)紅外通道亮溫值；ATij為火點(diǎn)像元中紅外通道與遠(yuǎn)紅外通道亮 溫增量。 ATijB-Tib-Tjb 式中，TiB為背景像元中紅外通道亮溫值；TjB為背景像元遠(yuǎn)紅外通道亮溫值；ΛTijB為背 景像元中紅外通道與遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量差異。 Thi =Min(ATij-ATijer) 式中，ATi冊為第r個(gè)背景像元中紅外與遠(yuǎn)紅外亮溫增量差異，r= 1，2,…，8 ;IV為 八!^_與ATijB差值的最小值。
7. 如權(quán)利要求5所述的輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測試驗(yàn)方法，其特征在于：判識 閾值的求取步驟⑧中，
式中，Th1為識別高溫?zé)狳c(diǎn)的閾值；Th2為中紅外通道亮溫值Ti與背景像元亮溫值TiB的 差值判識閾值；Th3為火點(diǎn)像元中遠(yuǎn)紅外通道亮溫增量ATij與背景像元中遠(yuǎn)紅外通道亮溫 增量ΛI(xiàn)^b的差值判識閾值；Tis為第s次重復(fù)試驗(yàn)測得的Ti值；hs為第s次重復(fù)試驗(yàn)測得 的Th值；Th's為第s次重復(fù)試驗(yàn)測得的Th'值；s= 1，2,…，N。
【文檔編號】G01D18/00GK104236616SQ201410535690
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】陸佳政, 劉毓, 李波, 方針, 張紅先, 吳傳平, 蔣正龍 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院