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应用近红外高光谱成像技术监测森林火灾

日期: 2021-05-31
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应用近红外高光谱成像技术监测森林火灾

——布里杰山麓(美国蒙大拿州博兹曼市附近)森林火灾的近红外高光谱成像数据

202094-5日,美国蒙大拿州博兹曼市附近布里杰山麓森林发生了一场山火,过火面积超过11,000英亩。所幸的是,无严重人员伤亡,但是烧毁28座房屋。

 

大火最初开始发生时,坐落于布里杰山西侧Resonon办公室就能观测到Resonon工作人员使高光谱成像仪(型号:Resonon PIKA NIR-C-320采集了此次山火的高光谱成像数据。(此次数据可以在Resonon的官网下载:https://downloads.resonon.com/

应用近红外高光谱成像技术监测森林火灾

1:山火的早期阶段

拍摄地点:文章作者家中(距着火点大约8.5 km)

拍摄时间:9月4日下午4点(大概时间)

应用近红外高光谱成像技术监测森林火灾

2:应用Resonon高光谱成像仪拍摄的山火

拍摄地点:Resonon办公室(距离着火点大约5 km)

拍摄时间:9月4日下午4:30(大概时间)


Resonon办公室,工作人员应用Resonon PIKA NIR-C-320近红外高光谱成像仪测量了此次山火的高光谱成像数据。

应用近红外高光谱成像技术监测森林火灾

3:近红外高光谱数据的假彩色图像9月4日下午4点左右。

假彩色图像由原始DN数据1499 nm、1299 nm及1103 nm三波段生成。

应用近红外高光谱成像技术监测森林火灾

图4:山火的光谱数据

4显示了图3中部分区域的辐射亮度数据(单位:1 µflicks = 10-6 mW/(sr·cm2·nm)积分时间设置2.5 毫秒此时积分时间足够短,可以防止火灾区域的传感器饱和,山火的光谱特征很明显,见图5。

应用近红外高光谱成像技术监测森林火灾

5:山火的灰度图(1458 nm)9月4日下午4点左右。


9月4日晚9点的扫描显示,山火达到了顶峰,见图6。最终,山火损毁了山体东侧的28座房屋。

应用近红外高光谱成像技术监测森林火灾

6 近红外高光谱原始数据的假彩色图像,拍摄时间:9月4日晚9点。


9月5日早晨,山火在山体的西侧大面积燃烧,见图7、图8。

应用近红外高光谱成像技术监测森林火灾

7:9月5日 上午11:45的假彩色图像

应用近红外高光谱成像技术监测森林火灾

8:9月5日 上午 11:45的辐射亮度数据

为保证Resonon高光谱成像仪在空间和光谱维度上的数据准确性,工作人员对仪器进行了辐射度校准。


产品介绍:Pika NIR-640 高光谱成像仪

Resonon高光谱成像仪重量更轻,结构更紧凑,性价比更高,广泛应用于台式、野外、工业和航拍系统。

优点:操作简便,低杂散光,低失真,高信噪比、图像质量更优异。

应用近红外高光谱成像技术监测森林火灾

Pika NIR-640 (900–1700nm) 

此款高光谱成像仪覆盖了大部分近红外高光谱范围,更高精度、光谱分辨率和空间分辨率。

主要特点:

· 高准确度—非常低的桶形和梯形失真;

· 高信噪比—更低的杂散光;

· 重量轻,结构紧凑,更高性价比;

· 操作简便;

· 提供辐射定标;

· 控制电脑已预装SpectrononPro、Resonon采集及分析软件。  

技术指标:

产品型号

Pika NIR-640

光谱范围(nm)

900 – 1700

光谱分辨率(nm)

2.5

光谱通道数

328

空间通道数

640

每秒最大帧数(fps)

249

位深度

14

重量 (kg)

2.7

尺寸 (cm)

11.0 x 29.6 x 8.9

连接方式

GigE

温度范围 (℃)

5-40

孔径

f/1.8

像元尺寸 (µm)

15

平均RMS半径 (µm)

10

Smile (峰峰值) (µm)

10

Keystone(峰峰值) (µm)

10


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