[发明专利]基于卫星遥感的雷火预警识别方法

权利要求书

1.一种基于卫星遥感的雷火预警识别方法，包括如下步骤：

S1.获取卫星遥感信号；

S2.根据步骤S1获取的卫星遥感信号，进行基于时差定位的三维闪电数据解析；具体为采用如下步骤进行解析：

A.获取野外探测器采集的闪电光信号波形和电磁信号波形数据，并进行干扰信号特征匹配，从而得到闪电事件数据信息；干扰信号特征匹配，具体为采用如下步骤进行特征匹配：

A1.对获取的数据进行信号处理，从而去除干扰信号；

A2.针对光信号的特征，通过设定的光阈值确认光信号数据在示波器上的台阶型特征；

A3.针对电磁信号的特征，通过设定的电磁阈值确认电磁信号在示波器上的波峰特征；

A4.将台阶型特征和波峰特征进行比对和匹配，从而确认最终的闪电事件数据信息；

B.根据步骤A获取的闪电事件数据信息，进行闪电类别识别；闪电类别识别，具体为闪电分为正地闪回击，负地闪回击和云闪放电过程；通过感染信号特征匹配后获取闪电时的时域波形特征；然后，选取信号开始时间差、到达峰值时间差、脉冲上升沿时间差和脉冲宽度时间差作为指标，建立正地闪、负地闪、云闪的标准模糊子集A₁、A₂和A₃，以及待识别闪电的模糊子集B；基于欧式距离及闵可夫斯基距离法计算相对贴近度：N(A_i,B)＝1-μ·d(A_i,B)，其中i＝1,2,3，d(A_i,B)为向量数组(A_i,B)，实际代表一组闪电点位的空间位置向量值；最后对全部待识别闪电的模糊子集B与标准模糊子集A₁、A₂和A₃进行模糊匹配，并将匹配类型最作为闪电类型的判断结果；

C.进行闪电三维数据结算，从而得到精确的闪电位置数据；闪电三维数据结算，具体为对目标区域各站点的经纬度坐标和闪电到达各站点的时刻进行结算，通过将经纬度坐标转换为二维平面进行定位计算，得到各个站点的三维坐标位置，再通过时差法，得到闪电的精确位置：

闪电击穿产生的辐射脉冲峰到达子站i的时间t_i与测站间距离的计算式为：

式中t为辐射源在(x,y,z)位置的时间；(x_i,y_i,z_i)为第i个站点的位置坐标；t_i为辐射脉冲到达第i个站点的时间；c为光速；利用6个以上站点测量的到达时间t_i得到6个以上的方程，组成非线性方程组求解(x,y,z,t)；

S3.进行多源遥感数据融合分析；

S4.构建基于深度学习森林火灾监测预报模型；

S5.进行卫星遥感雷火预警及火点识别预警。

2.根据权利要求1所述的基于卫星遥感的雷火预警识别方法，其特征在于步骤S3所述的进行多源遥感数据融合分析，具体为采用如下步骤进行融合分析：

a.采用静止卫星数据进行火点测算；

b.采用极轨卫星数据进行火点测算；

c.根据步骤a和步骤b得到的测算结果，进行数据融合。

3.根据权利要求2所述的基于卫星遥感的雷火预警识别方法，其特征在于步骤a所述的采用静止卫星数据进行火点测算，具体为采用静止卫星数据元，根据中红外通道对高温热源的敏感特性，根据含有亚像元火点的中红外通道像元辐亮度和亮温比远红外通道的辐亮度和亮温更高，以及含有亚像元火点的中红外通道像元辐亮度和亮温比周边非火点的中红外通道像元辐亮度和亮温高的规则，对火点进行监测识别；火点识别公式为：

或T_3.9＞T_3.9bg+ΔT_3.9bg

满足上式的像元被认定为疑似火点像元；T_3.9为卫星在3.9μm波长附近的波段反射值，为探测波段所有像元的亮温平均值，δ_3.9为探测波段所有像元的亮温标准差，T_3.9bg为窗口背景像元亮温平均值，ΔT_3.9bg为探测像元与背景亮温的差异。