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通过卫星活跃火点数据评估和重新初始化野地火灾模拟

DOI：10.1016/j.jenvman.2018.10.115 期刊：Journal of Environmental Management 出版年份：2019 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 全球每年大规模野火可吞噬数百万公顷森林，造成生态系统和财产损失?；鹪帜Ｄ庥虢＜际跷治鲈げ飧丛踊肪持谢鹗菩形肼犹峁┝朔治龇桨浮Ｍü佬腔钤净鸬闶荩ㄒ恢志酶咝У娜蛳低承孕畔⒒袢》绞剑?，可解析大型林火的时空动态特征。本研究对比了美国、智利和西班牙三场具有不同蔓延模式、持续时间和规模的野火模拟增长过程与卫星活跃火点数据，并提出了一种近实时重初始化火灾模拟的新方法以提高蔓延预测精度。三场火灾中模拟火势增长与卫星活跃数据的时空差异随持续时间延长而增大，而重初始化方法显著提升了所有案例的模拟准确性。卫星活跃火点数据在真实火情中展现出巨大应用潜力，能改进火情监测与模拟效果，从而辅助火情分析师的决策过程。该重初始化方法可结合MODIS或VIIRS等现有卫星活跃火点数据，以及无人机或扑救资源GPS定位信息实施应用。
作者： Adrián Cardil，Santiago Monedero，Joaquin Ramírez，Carlos Alberto Silva
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

分析美国（2016年）、西班牙（2016年）和智利（2017年）三场具有不同火势蔓延模式、持续时间和规模的火灾中，模拟火势增长与卫星活跃火点数据（VIIRS观测）之间的时空差异，并提出一种创新方法：通过在每次卫星过境时将卫星活跃火点数据同化为火源前锋来启动和重新初始化火势模拟，从而减少火势模拟误差并更准确地预测未来火势蔓延。

研究成果

通过采用凸包算法的重新初始化方法显著提高了火灾模拟的准确性。卫星活跃火点数据是进行火势时空分析的强大数据源，尽管需要考虑若干局限性。融合现有及未来的卫星活跃火点数据集可提升此类产品的适用性，并为更好地预测火情发展开辟新的研究方向。

研究不足

1. 卫星过境的时间间隔（约12小时）限制了短时间间隔内火势蔓延的监测能力。 2. 近实时卫星产品可在每次卫星过境后1-3小时的延迟时间内获取。 3. VIIRS数据的空间分辨率为375米，可能导致与火灾模拟结果存在差异。 4. 云层覆盖比例或浓密烟羽可能影响热点检测。 5. 热数据捕获存在局限性。

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