[发明专利]基于卫星遥感的雷火预警识别方法

说明书

本发明公开了一种基于卫星遥感的雷火预警识别方法，包括获取卫星遥感信号；进行基于时差定位的三维闪电数据解析；进行多源遥感数据融合分析；构建基于深度学习森林火灾监测预报模型；进行卫星遥感雷火预警及火点识别预警。本发明提供的这种基于卫星遥感的雷火预警识别方法，通过基于卫星遥感数据，建立雷火预警及识别方法，实现了基于数据的无人化的雷火的精确预警与识别，而且可靠性高、稳定性好且预警和监测效率高。

技术领域

本发明属于卫星遥感领域，具体涉及一种基于卫星遥感的雷火预警识别方法。

背景技术

随着经济技术的发展，人们对于自然环境的关注越来越高。而随着极端天气的频频发生，人们对于雷电所造成的火灾也越来越关注。雷电火灾虽然是大自然的一种自然现象，但是其对森林等造成了严重威胁。因此，对于雷火的预警和识别，已经成为了研究的重点。

目前，我国对于雷火的预警和监测，依旧处于人工监测的阶段：通过护林工人的巡查以及瞭望塔瞭望等方式进行监测，同时再结合天气预报进行雷电的预警。但是，明显的，目前的人工进行预警和监测的方式，不仅效率极其低下，而且可靠性较差，同时还无法针对人迹罕至的区域进行预警和监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性高、稳定性好且预警和监测效率高的基于卫星遥感的雷火预警识别方法。

本发明提供的这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；

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。

步骤S2所述的根据步骤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；

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；

C.进行闪电三维数据结算，从而得到精确的闪电位置数据。

所述的干扰信号特征匹配，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。

所述的闪电类别识别，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。