煤田火區(qū)的確定方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤田火區(qū)的確定方法和裝置。其中，煤田火區(qū)的確定方法包括：獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)；通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息；根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置；以及由目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍。通過本發(fā)明，達(dá)到了提高煤田火區(qū)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性的效果。
【專利說明】煤田火區(qū)的確定方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤火監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體而言，涉及ー種煤田火區(qū)的確定方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤火是煤層燃燒形成的火災(zāi)，現(xiàn)有的煤火遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)是通過遙感、鉆探、物探、實(shí)地調(diào)查相結(jié)合的方法來圈定煤火分布區(qū)，判斷煤火燃燒中心，其中，遙感方法采用衛(wèi)星或航空熱紅外、近紅外數(shù)據(jù)如TM (Thematic Mapper,專題制圖儀)/ETM+ (Enhanced ThematicMapper，增強(qiáng)型專題制圖儀)數(shù)據(jù)、ASTER (衛(wèi)星傳感器名稱)數(shù)據(jù)、OMIS (實(shí)用型模塊化成像光譜儀)數(shù)據(jù)和高空間分辨率數(shù)據(jù)Quickbird、IKONOS (伊科諾斯衛(wèi)星)等來提取煤火信息，衛(wèi)星熱影像根本無法讓我們進(jìn)行地表煤火的識(shí)別和信息提取工作。為突出衛(wèi)星影像中煤火高溫?zé)岙惓^(qū)，必須采取直方圖線性拉伸、指數(shù)變換、指數(shù)變換和線性拉伸、密度分割假彩色增強(qiáng)、輻射定標(biāo)、幾何校正和溫度反演等處理方法，處理過程復(fù)雜。
[0003]衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)獲取時(shí)間周期較長，航空熱紅外飛行需要空域?qū)徟鹊膹?fù)雜流程而受天氣情況影響較大，獲取熱紅外數(shù)據(jù)后需幾何糾正，溫度反演，最后野外實(shí)地勘查驗(yàn)證。需要大量的時(shí)間且易遺漏高溫異常點(diǎn)或異常區(qū)，煤田火區(qū)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性低。
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中煤田火區(qū)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于提供一種煤田火區(qū)的確定方法和裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中煤田火區(qū)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性低的問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，提供了一種煤田火區(qū)的確定方法。根據(jù)本發(fā)明的煤田火區(qū)的確定方法包括:獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)；通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息；根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置；以及由目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍。
[0007]進(jìn)ー步地，通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息包括:去除熱紅外影像數(shù)據(jù)中的干擾因素；校正熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息；以及讀取熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息，將讀取后的溫度信息作為地表溫度信息。
[0008]進(jìn)ー步地，通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息包括:采用不同的顏色顯示不同溫度區(qū)間以區(qū)分目標(biāo)區(qū)域中的高溫異常區(qū)的溫度，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置包括:確定高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值；由高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0009]進(jìn)ー步地，通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息包括:判斷熱紅外影像數(shù)據(jù)顯示的地物的溫度值；確定地物的溫度值的范圍，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置包括:由地物的溫度值的范圍確定煤火燃燒中心的位置，由目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍包括:獲取歷史煤田火區(qū)信息；由煤火燃燒中心的位置校正歷史煤田火區(qū)的邊界，形成當(dāng)前煤田火區(qū)。
[0010]進(jìn)ー步地，在通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息之后，確定方法還包括:獲取航空自燃彩色圖；依照航空自燃彩色圖中可識(shí)別的地物對(duì)熱紅外影像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的熱紅外影像進(jìn)行局部校正；以及將局部校正后的影像作為目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種煤田火區(qū)的確定裝置。根據(jù)本發(fā)明的煤田火區(qū)的確定裝置包括:第一獲取單元，用于獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)；第二獲取單元，用于通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息；確定單元，用于根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置；以及圈定單元，用于由目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍。
[0012]進(jìn)ー步地，第二獲取單元包括:去除模塊，用于去除熱紅外影像數(shù)據(jù)中的干擾因素；校正模塊，用于校正熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息；以及讀取模塊，用于讀取熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息，將讀取后的溫度信息作為地表溫度信息。
[0013]進(jìn)ー步地，第二獲取單元包括:顯示模塊，用于采用不同的顏色顯示不同溫度區(qū)間以區(qū)分目標(biāo)區(qū)域的高溫異常區(qū)的溫度，確定單元包括:第一確定模塊，用于確定高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值；第二確定模塊，用于由高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0014]進(jìn)ー步地，第二獲取單元包括:判斷模塊，用于判斷熱紅外影像數(shù)據(jù)顯示的地物的溫度值；第三確定模塊，用于確定地物的溫度值的范圍，確定単元還用于由地物的溫度值的范圍確定煤火燃燒中心的位置，圈定單元包括:獲取模塊，用于獲取歷史煤田火區(qū)的信息；第一校正模塊，用于由煤火燃燒中心的位置校正歷史煤田火區(qū)的邊界，形成當(dāng)前煤田火區(qū)。
[0015]進(jìn)ー步地，確定裝置還包括:第三獲取單元，用于在通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息之后，獲取航空自燃彩色圖；校正単元，用于依照航空自燃彩色圖中可識(shí)別的地物對(duì)目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像進(jìn)行局部校正；以及生成単元，用于將局部校正后的影像作為目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像。
[0016]通過本發(fā)明，采用煤田火區(qū)的確定方法，獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息，確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置，從而更好地圈定當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍，提取目標(biāo)區(qū)域的煤田火區(qū)的分布邊界，解決了現(xiàn)有技術(shù)中煤田火區(qū)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性低的問題，從而達(dá)到了提高煤田火區(qū)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)ー步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0021]圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定方法的流程圖；
[0022]圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定方法的流程圖；以及
[0023]圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0025]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第ニ”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或単元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或単元。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種煤田火區(qū)的確定裝置，該裝置可以通過計(jì)算機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)其功能。
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該煤田火區(qū)的確定裝置包括:第一獲取單元10、第二獲取單元20、確定單元30和圈定單元40。
[0029]第一獲取單元10用于獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)。
[0030]目標(biāo)區(qū)域?yàn)樾枰M(jìn)行煤田火區(qū)監(jiān)測(cè)的區(qū)域，例如內(nèi)蒙古自治區(qū)的駱駝山。目標(biāo)區(qū)域可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，不限定與具體的區(qū)域。目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)可以是采用超低空飛行的無人機(jī)進(jìn)行獲取，由于衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間周期長，航空熱紅外飛行需要空域?qū)徟鹊膹?fù)雜流程而且受天氣情況影響較大，獲取熱紅外影像數(shù)據(jù)后需要幾何糾正，溫度反演，最后野外實(shí)地勘査驗(yàn)證。需要大量的時(shí)間且易遺漏高溫異常點(diǎn)或者區(qū)域；而利用超低空飛行(無人機(jī))可縮短時(shí)間周期快速獲取熱紅外影像數(shù)據(jù)，能夠直接讀取、顯示溫度信息從而減少野外工作量。然后第一獲取單元10可以獲取該熱紅外影像數(shù)據(jù)，以便于對(duì)目標(biāo)區(qū)域的地標(biāo)溫度進(jìn)行處理。
[0031]第二獲取單元20用于通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息。
[0032]由于地表面的巖石、土壤、沙漠、森林、草地、水體、動(dòng)物,還是道路、鉄路，固定與移動(dòng)等人類建設(shè)設(shè)施等，只要其處于絕對(duì)溫度(_273°C )以上，都會(huì)通過物體表面向外發(fā)射熱輻射信息。而不同地物對(duì)外發(fā)射的熱信息可以通過熱紅外測(cè)溫儀或熱紅外成像儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)捕捉，以不同的溫度形式或圖像形式進(jìn)行展示，可以用以判定不同地物的熱輻射強(qiáng)度及分布位置。因此在獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)之后，可以通過熱紅外影像數(shù)據(jù)讀取該目標(biāo)區(qū)域的地物溫度信息，通過熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取的目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息不僅可以從點(diǎn)上、面上發(fā)現(xiàn)地表熱異常信息，還可以將泥沙覆蓋下的熱異常信息準(zhǔn)確的觀測(cè)出來，提高了對(duì)火區(qū)地表熱異常的檢測(cè)能力。
[0033]確定單元30用于根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0034]在獲取到目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息之后，可以通過對(duì)獲取的大量地表溫度信息進(jìn)行分析，劃定不同高溫異常信息分布區(qū)域，可以初步確定地下煤火燃燒中心的位置，以便于圈定最大火區(qū)燃燒范圍。
[0035]針對(duì)中巴衛(wèi)星、美國TM、ETM衛(wèi)星、美日Aster衛(wèi)星等熱紅外傳感器獲取的煤田地表熱影像，在熱紅外波段影像上，灰度值高的像元表示地表向大氣輻射熱量較高的部位，在黒白影像上，色調(diào)由白-灰-黒，表示熱輻射由強(qiáng)到弱的遞變，即地表溫度由高到低的ー種分布變化。肉眼觀測(cè)這樣的熱影像就像在ー張灰色紙上尋找灰白色的花斑，而這些花斑就代表煤火燃燒的高溫區(qū)，而利用超低空熱紅外影像數(shù)據(jù)，不但可以用不同顔色表示不同的溫度區(qū)間來體現(xiàn)高溫異常區(qū)的溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且還能夠更準(zhǔn)確地具體表現(xiàn)出高溫異常區(qū)的最高溫度值或最低溫度值?？梢酝ㄟ^最高溫度值或最低溫度值確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0036]圈定單元40用于由目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍。
[0037]由于煤田火區(qū)在不同的時(shí)間段，會(huì)產(chǎn)生一定的變化，其中，當(dāng)前煤田火區(qū)為在當(dāng)前的監(jiān)測(cè)時(shí)段目標(biāo)區(qū)域中的煤田火區(qū)，由目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍可以是通過煤火燃燒中心的位置對(duì)歷史煤田火區(qū)的邊界進(jìn)行校正修訂，從而形成當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍，進(jìn)而形成目標(biāo)區(qū)域當(dāng)前煤田火區(qū)的分布圖。在確定高溫異常區(qū)的最高溫度值或最低溫度值之后，可以判斷出高溫異常區(qū)中燃燒中心，從而更好地提取煤田火區(qū)的分布邊界和煤田火區(qū)地表溫度信息，還可以判定煤火燃燒程度。
[0038]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，通過獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息，確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置，從而更好地圈定當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍，提取目標(biāo)區(qū)域的煤田火區(qū)的分布邊界，解決了現(xiàn)有技術(shù)中煤田火區(qū)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性低的問題，從而達(dá)到了提高煤田火區(qū)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性的效果。
[0039]圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定裝置可以作為上述實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定裝置的ー種優(yōu)選實(shí)施方式。如圖2所示，該煤田火區(qū)的確定裝置包括:第一獲取單元10、第二獲取單元20、確定單元30和圈定單元40，其中，第二獲取單元20包括去除模塊201、校正模塊202和讀取模塊203。第一獲取單元10、確定單元30和圈定單元40與圖1所示的第一獲取單元10、確定單元30和圈定單元40功能相同，這里不做贅述。
[0040]去除模塊201用于去除熱紅外影像數(shù)據(jù)中的干擾因素。
[0041]在獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)之后，可以采用影像數(shù)據(jù)處理相關(guān)的專業(yè)軟件對(duì)熱紅外影像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，例如，通過在軟件上設(shè)置輻射率、光譜范圍、傳輸、吸收、空氣濕度、消失等參數(shù)，從而去除熱紅外影像數(shù)據(jù)中的干擾因素。由于在獲取的熱紅外影像數(shù)據(jù)中由于各種環(huán)境因素等影響，會(huì)出現(xiàn)ー些干擾因素，影響熱紅外影像上的溫度顯示，通過去除干擾因素，能夠提高目標(biāo)區(qū)域的地表溫度的精度。
[0042]校正模塊202用于校正熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息。
[0043]在去除干擾因素之后，可以對(duì)熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息進(jìn)行校正，校正由于干擾因素影響的溫度信息，從而使得目標(biāo)區(qū)域的溫度信息更加精確。
[0044]讀取模塊203用于讀取熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息，將讀取后的溫度信息作為地表溫度彳H息。
[0045]校正熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息之后，讀取模塊203可以直接讀取校正后的熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息，并將讀取到的溫度信息作為目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息，以便于判斷熱紅外影像數(shù)據(jù)顯示的高溫異常地物的溫度值，從而可以識(shí)別煤火分布情況。
[0046]圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定裝置可以作為上述實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定裝置的ー種優(yōu)選實(shí)施方式。如圖3所示，該煤田火區(qū)的確定裝置包括:第一獲取單元10、第二獲取單元20、確定單元30和圈定單元40。其中，第二獲取單元20包括顯示模塊204，確定單元30包括第一確定模塊301和第二確定模塊302。第一獲取單元10和圈定單元40與圖1所示的第一獲取單元10和圈定單元40功能相同，這里不做贅述。
[0047]顯示模塊204用于采用不同的顏色顯示不同溫度區(qū)間以區(qū)分目標(biāo)區(qū)域的高溫異常區(qū)的溫度。
[0048]通過超低空飛行的無人機(jī)獲取的熱紅外影像數(shù)據(jù)，可以用不同顏色顯示不同的溫度區(qū)間，用以區(qū)分目標(biāo)區(qū)域的高溫異常區(qū)的溫度。使得目標(biāo)區(qū)域中高溫異常區(qū)的溫度與不同的顏色顯示相對(duì)應(yīng)，相對(duì)于黑白影像數(shù)據(jù)具有更強(qiáng)的辨識(shí)度，能夠很清晰地反映目標(biāo)區(qū)域的地標(biāo)溫度信息。
[0049]第一確定模塊301用于確定高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值。
[0050]通過不同的顏色顯示不同溫度區(qū)間，從而可以更準(zhǔn)確地具體顯示出高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值。第一確定模塊301確定高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值，以便于通過最高溫度值和/或最低溫度值確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0051]第二確定模塊302用于由高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0052]在確定高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值之后，可以通過最高溫度值和/或最低溫度值判斷出目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0053]優(yōu)選地，第二獲取單元包括判斷模塊和第三確定模塊，判斷模塊用于判斷熱紅外影像數(shù)據(jù)顯示的地物的溫度值。
[0054]由于在熱紅外影像中可以用不同顏色顯示不同的溫度區(qū)間，用以區(qū)分目標(biāo)區(qū)域的高溫異常區(qū)的溫度，因此通過不同的顔色可以判斷目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像上的地物的溫度。例如，無人機(jī)超低空飛行同時(shí)，在エ礦企業(yè)的煙囪、地表裂隙、山體等處選取多個(gè)地物高溫異常點(diǎn)和地面正常溫度點(diǎn)，使用便攜式熱紅外成像儀測(cè)量其溫度值范圍，以便檢驗(yàn)熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度值。
[0055]第三確定模塊用于確定地物的溫度值的范圍。[0056]通過判斷目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像上的地物的溫度值之后，可以得到目標(biāo)區(qū)域中的地物的溫度異常點(diǎn)和地面正常溫度點(diǎn)，從而得知該區(qū)域內(nèi)的地物的溫度分布情況，確定目標(biāo)區(qū)域的地物的溫度值的范圍，以便于確定煤火燃燒中心的位置。
[0057]確定單元30還用于由地物的溫度值的范圍確定煤火燃燒中心的位置。
[0058]在確定地物的溫度值的范圍之后，確定煤火燃燒中心的位置，也即是確定煤田火區(qū)的燃燒中心。
[0059]圈定單元包括獲取模塊和第一校正模塊。獲取模塊用于獲取歷史煤田火區(qū)的信
o
[0060]歷史煤田火區(qū)也可以稱為老火區(qū)，可以是在本次監(jiān)測(cè)之前目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的煤田火區(qū)。由于各區(qū)域內(nèi)的煤田火區(qū)會(huì)隨著時(shí)間而改變，在本次監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的煤田火區(qū)時(shí)，可以獲取上一次監(jiān)測(cè)的歷史煤田火區(qū)，通過檢查歷史煤田火區(qū)，發(fā)現(xiàn)新火區(qū)。
[0061]第一校正模塊用于由煤火燃燒中心的位置校正歷史煤田火區(qū)的邊界，形成當(dāng)前煤田火區(qū)。
[0062]在獲取歷史煤田火區(qū)的信息之后，可以通過監(jiān)測(cè)得到的煤火燃燒中心的位置對(duì)歷史煤田火區(qū)的邊界進(jìn)行修訂和校正，從而完成新的煤田火區(qū)的分布圖。
[0063]優(yōu)選地，煤田火區(qū)的確定裝置還包括第三獲取單元、校正単元和生成単元。
[0064]第三獲取單元用于在通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息之后，獲取航空自燃彩 色圖。
[0065]由于通過低空獲取到的熱紅外影像會(huì)出現(xiàn)幾何畸變，需要進(jìn)行影像糾正，并鑲嵌到正確的地理坐標(biāo)上，因此在通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息之后，可以獲取航空自燃彩色圖，并將該航空自燃彩色圖作為超低空熱紅外影像幾何校正的基礎(chǔ)地圖，從而基于航空自燃彩色圖形成目標(biāo)區(qū)域的異常的熱紅外影像。
[0066]校正単元用于依照航空自燃彩色圖中可識(shí)別的地物對(duì)目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像進(jìn)行局部校正。
[0067]可以將無人機(jī)每條航線采集的超低空熱紅外影像依照航空自然彩色圖中可識(shí)別的地物，(例如建筑物、溝谷、井口、道路、巖石溝坎等)選取同名點(diǎn)，從局部影像的幾何校正開始逐塊完成整個(gè)目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像的校正。
[0068]生成単元用于將局部校正后的影像作為目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像。
[0069]在目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像進(jìn)行局部校正之后，可以將局部校正的影像鑲嵌成整個(gè)目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像，將鑲嵌后的影像作為目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像，從而構(gòu)成整個(gè)目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像。
[0070]通過本發(fā)明實(shí)施例，通過對(duì)目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像進(jìn)行校正，形成最最終的目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像，從而提高了影像的準(zhǔn)確性。
[0071]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種煤田火區(qū)的確定方法。該方法運(yùn)行在計(jì)算機(jī)設(shè)備上。需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定方法可以通過本發(fā)明實(shí)施例所提供的煤田火區(qū)的確定裝置來執(zhí)行，本發(fā)明實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定裝置也可以用于執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例所提供的煤田火區(qū)的確定方法。
[0072]圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定方法的流程圖。如圖4所示，該煤田火區(qū)的確定方法包括步驟如下:[0073]步驟S101，獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)。
[0074]目標(biāo)區(qū)域?yàn)樾枰M(jìn)行煤田火區(qū)監(jiān)測(cè)的區(qū)域，例如內(nèi)蒙古自治區(qū)的駱駝山。目標(biāo)區(qū)域可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，不限定與具體的區(qū)域。目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)可以是采用超低空飛行的無人機(jī)進(jìn)行獲取，由于衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間周期長，航空熱紅外飛行需要空域?qū)徟鹊膹?fù)雜流程而且受天氣情況影響較大，獲取熱紅外影像數(shù)據(jù)后需要幾何糾正，溫度反演，最后野外實(shí)地勘査驗(yàn)證。需要大量的時(shí)間且易遺漏高溫異常點(diǎn)或者區(qū)域；而利用超低空飛行(無人機(jī))可縮短時(shí)間周期快速獲取熱紅外影像數(shù)據(jù)，能夠直接讀取、顯示溫度信息從而減少野外工作量。獲取該熱紅外影像數(shù)據(jù)，以便于對(duì)目標(biāo)區(qū)域的地標(biāo)溫度進(jìn)行處理。
[0075]步驟S102，通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息。
[0076]由于地表面的巖石、土壤、沙漠、森林、草地、水體、動(dòng)物,還是道路、鉄路，固定與移動(dòng)等人類建設(shè)設(shè)施等，只要其處于絕對(duì)溫度(_273°C )以上，都會(huì)通過物體表面向外發(fā)射熱輻射信息。而不同地物對(duì)外發(fā)射的熱信息可以通過熱紅外測(cè)溫儀或熱紅外成像儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)捕捉，以不同的溫度形式或圖像形式進(jìn)行展示，可以用以判定不同地物的熱輻射強(qiáng)度及分布位置。因此在獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)之后，可以通過熱紅外影像數(shù)據(jù)讀取該目標(biāo)區(qū)域的地物溫度信息，通過熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取的目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息不僅可以從點(diǎn)上、面上發(fā)現(xiàn)地表熱異常信息，還可以將泥沙覆蓋下的熱異常信息準(zhǔn)確的觀測(cè)出來，提高了對(duì)火區(qū)地表熱異常的檢測(cè)能力。
[0077]步驟S103，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0078]在獲取到目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息之后，可以通過對(duì)獲取的大量地表溫度信息進(jìn)行分析，劃定不同高溫異常信息分布區(qū)域，可以初步確定地下煤火燃燒中心的位置，以便于圈定最大火區(qū)燃燒范圍。
[0079]針對(duì)中巴衛(wèi)星、美國TM、ETM衛(wèi)星、美日Aster衛(wèi)星等熱紅外傳感器獲取的煤田地表熱影像，在熱紅外波段影像上，灰度值高的像元表示地表向大氣輻射熱量較高的部位，在黒白影像上，色調(diào)由白-灰-黒，表示熱輻射由強(qiáng)到弱的遞變，即地表溫度由高到低的ー種分布變化。肉眼觀測(cè)這樣的熱影像就像在ー張灰色紙上尋找灰白色的花斑，而這些花斑就代表煤火燃燒的高溫區(qū)，而利用超低空熱紅外影像數(shù)據(jù)，不但可以用不同顔色表示不同的溫度區(qū)間來體現(xiàn)高溫異常區(qū)的溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且還能夠更準(zhǔn)確地具體表現(xiàn)出高溫異常區(qū)的最高溫度值或最低溫度值?？梢酝ㄟ^最高溫度值或最低溫度值確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0080]步驟S104，由目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍。
[0081]由于煤田火區(qū)在不同的時(shí)間段，會(huì)產(chǎn)生一定的變化，其中，當(dāng)前煤田火區(qū)為在當(dāng)前的監(jiān)測(cè)時(shí)段目標(biāo)區(qū)域中的煤田火區(qū)，由目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍可以是通過煤火燃燒中心的位置對(duì)歷史煤田火區(qū)的邊界進(jìn)行校正修訂，從而形成當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍，進(jìn)而形成目標(biāo)區(qū)域當(dāng)前煤田火區(qū)的分布圖。在確定高溫異常區(qū)的最高溫度值或最低溫度值之后，可以判斷出高溫異常區(qū)中燃燒中心，從而更好地提取煤田火區(qū)的分布邊界和煤田火區(qū)地表溫度信息，還可以判定煤火燃燒程度。
[0082]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，通過獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息，確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置，從而更好地圈定當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍，提取目標(biāo)區(qū)域的煤田火區(qū)的分布邊界，解決了現(xiàn)有技術(shù)中煤田火區(qū)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性低的問題，從而達(dá)到了提高煤田火區(qū)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性的效果。
[0083]圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定方法的流程圖。該實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定方法可以作為上述實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定方法的ー種優(yōu)選實(shí)施方式。如圖5所示，該煤田火區(qū)的確定方法包括步驟如下:
[0084]步驟S201，獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)。
[0085]目標(biāo)區(qū)域?yàn)樾枰M(jìn)行煤田火區(qū)監(jiān)測(cè)的區(qū)域，例如內(nèi)蒙古自治區(qū)的駱駝山。目標(biāo)區(qū)域可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，不限定與具體的區(qū)域。目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)可以是采用超低空飛行的無人機(jī)進(jìn)行獲取，由于衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間周期長，航空熱紅外飛行需要空域?qū)徟鹊膹?fù)雜流程而且受天氣情況影響較大，獲取熱紅外影像數(shù)據(jù)后需要幾何糾正，溫度反演，最后野外實(shí)地勘査驗(yàn)證。需要大量的時(shí)間且易遺漏高溫異常點(diǎn)或者區(qū)域；而利用超低空飛行(無人機(jī))可縮短時(shí)間周期快速獲取熱紅外影像數(shù)據(jù)，能夠直接讀取、顯示溫度信息從而減少野外工作量。獲取該熱紅外影像數(shù)據(jù)，以便于對(duì)目標(biāo)區(qū)域的地標(biāo)溫度進(jìn)行處理。
[0086]步驟S202，去除熱紅外影像數(shù)據(jù)中的干擾因素。
[0087]在獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)之后，可以采用影像數(shù)據(jù)處理相關(guān)的專業(yè)軟件對(duì)熱紅外影像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，例如，通過在軟件上設(shè)置輻射率、光譜范圍、傳輸、吸收、空氣濕度、消失等參數(shù)，從而去除熱紅外影像數(shù)據(jù)中的干擾因素。由于在獲取的熱紅外影像數(shù)據(jù)中由于各種環(huán)境因素等影響，會(huì)出現(xiàn)ー些干擾因素，影響熱紅外影像上的溫度顯示，通過去除干擾因素，能夠提高目標(biāo)區(qū)域的地表溫度的精度。
[0088]步驟S203，校正熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息。
[0089]在去除干擾因素之后，可以對(duì)熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息進(jìn)行校正，校正由于干擾因素影響的溫度信息，從而使得目標(biāo)區(qū)域的溫度信息更加精確。
[0090]步驟S204，讀取熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息，將讀取后的溫度信息作為地表溫度信息。
[0091]校正熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息之后，可以直接讀取校正后的熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息，并將讀取到的溫度信息作為目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息，以便于判斷熱紅外影像數(shù)據(jù)顯示的高溫異常地物的溫度值，從而可以識(shí)別煤火分布情況。
[0092]步驟S205，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0093]在獲取到目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息之后，可以通過對(duì)獲取的大量地表溫度信息進(jìn)行分析，劃定不同高溫異常信息分布區(qū)域，可以初步確定地下煤火燃燒中心的位置，以便于圈定最大火區(qū)燃燒范圍。
[0094]針對(duì)中巴衛(wèi)星、美國TM、ETM衛(wèi)星、美日Aster衛(wèi)星等熱紅外傳感器獲取的煤田地表熱影像，在熱紅外波段影像上，灰度值高的像元表示地表向大氣輻射熱量較高的部位，在黒白影像上，色調(diào)由白-灰-黑，表示熱輻射由強(qiáng)到弱的遞變，即地表溫度由高到低的ー種分布變化。肉眼觀測(cè)這樣的熱影像就像在ー張灰色紙上尋找灰白色的花斑，而這些花斑就代表煤火燃燒的高溫區(qū)，而利用超低空熱紅外影像數(shù)據(jù)，不但可以用不同顔色表示不同的溫度區(qū)間來體現(xiàn)高溫異常區(qū)的溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且還能夠更準(zhǔn)確地具體表現(xiàn)出高溫異常區(qū)的最高溫度值或最低溫度值。可以通過最高溫度值或最低溫度值確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0095]步驟S206，由目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍。
[0096]由于煤田火區(qū)在不同的時(shí)間段，會(huì)產(chǎn)生一定的變化，其中，當(dāng)前煤田火區(qū)為在當(dāng)前的監(jiān)測(cè)時(shí)段目標(biāo)區(qū)域中的煤田火區(qū)，由目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍可以是通過煤火燃燒中心的位置對(duì)歷史煤田火區(qū)的邊界進(jìn)行校正修訂，從而形成當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍，進(jìn)而形成目標(biāo)區(qū)域當(dāng)前煤田火區(qū)的分布圖。在確定高溫異常區(qū)的最高溫度值或最低溫度值之后，可以判斷出高溫異常區(qū)中燃燒中心，從而更好地提取煤田火區(qū)的分布邊界和煤田火區(qū)地表溫度信息，還可以判定煤火燃燒程度。
[0097]圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定方法的流程圖。該實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定方法可以作為上述實(shí)施例的煤田火區(qū)的確定方法的ー種優(yōu)選實(shí)施方式。如圖6所示，該煤田火區(qū)的確定方法包括步驟如下:
[0098]步驟S301，獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)。
[0099]目標(biāo)區(qū)域?yàn)樾枰M(jìn)行煤田火區(qū)監(jiān)測(cè)的區(qū)域，例如內(nèi)蒙古自治區(qū)的駱駝山。目標(biāo)區(qū)域可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，不限定與具體的區(qū)域。目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)可以是采用超低空飛行的無人機(jī)進(jìn)行獲取，由于衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間周期長，航空熱紅外飛行需要空域?qū)徟鹊膹?fù)雜流程而且受天氣情況影響較大，獲取熱紅外影像數(shù)據(jù)后需要幾何糾正，溫度反演，最后野外實(shí)地勘査驗(yàn)證。需要大量的時(shí)間且易遺漏高溫異常點(diǎn)或者區(qū)域；而利用超低空飛行(無人機(jī))可縮短時(shí)間周期快速獲取熱紅外影像數(shù)據(jù)，能夠直接讀取、顯示溫度信息從而減少野外工作量。獲取該熱紅外影像數(shù)據(jù)，以便于對(duì)目標(biāo)區(qū)域的地標(biāo)溫度進(jìn)行處理。
[0100]步驟S302，采用不同的顏色顯示不同溫度區(qū)間以區(qū)分目標(biāo)區(qū)域中的高溫異常區(qū)的溫度。
[0101]通過超低空飛行的無人機(jī)獲取的熱紅外影像數(shù)據(jù)，可以用不同顏色顯示不同的溫度區(qū)間，用以區(qū)分目標(biāo)區(qū)域的高溫異常區(qū)的溫度。使得目標(biāo)區(qū)域中高溫異常區(qū)的溫度與不同的顏色顯示相對(duì)應(yīng)，相對(duì)于黑白影像數(shù)據(jù)具有更強(qiáng)的辨識(shí)度，能夠很清晰地反映目標(biāo)區(qū)域的地標(biāo)溫度信息。
[0102]步驟S303，確定高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值。
[0103]通過不同的顏色顯示不同溫度區(qū)間，從而可以更準(zhǔn)確地具體顯示出高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值。第一確定模塊301確定高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值，以便于通過最高溫度值和/或最低溫度值確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0104]步驟S304，由高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值確定目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0105]在確定高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值之后，可以通過最高溫度值和/或最低溫度值判斷出目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
[0106]步驟S305，由目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍。[0107]由于煤田火區(qū)在不同的時(shí)間段，會(huì)產(chǎn)生一定的變化，其中，當(dāng)前煤田火區(qū)為在當(dāng)前的監(jiān)測(cè)時(shí)段目標(biāo)區(qū)域中的煤田火區(qū)，由目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍可以是通過煤火燃燒中心的位置對(duì)歷史煤田火區(qū)的邊界進(jìn)行校正修訂，從而形成當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍，進(jìn)而形成目標(biāo)區(qū)域當(dāng)前煤田火區(qū)的分布圖。在確定高溫異常區(qū)的最高溫度值或最低溫度值之后，可以判斷出高溫異常區(qū)中燃燒中心，從而更好地提取煤田火區(qū)的分布邊界和煤田火區(qū)地表溫度信息，還可以判定煤火燃燒程度。
[0108]優(yōu)選得，步驟S102包括步驟S1021和步驟S1022:
[0109]步驟S1021，判斷熱紅外影像數(shù)據(jù)顯示的地物的溫度值。
[0110]由于在熱紅外影像中可以用不同顏色顯示不同的溫度區(qū)間，用以區(qū)分目標(biāo)區(qū)域的高溫異常區(qū)的溫度，因此通過不同的顔色可以判斷目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像上的地物的溫度。例如，無人機(jī)超低空飛行同時(shí)，在エ礦企業(yè)的煙囪、地表裂隙、山體等處選取多個(gè)地物高溫異常點(diǎn)和地面正常溫度點(diǎn)，使用便攜式熱紅外成像儀測(cè)量其溫度值范圍，以便檢驗(yàn)熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度值。
[0111]步驟S1022，確定地物的溫度值的范圍。
[0112]通過判斷目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像上的地物的溫度值之后，可以得到目標(biāo)區(qū)域中的地物的溫度異常點(diǎn)和地面正常溫度點(diǎn)，從而得知該區(qū)域內(nèi)的地物的溫度分布情況，確定目標(biāo)區(qū)域的地物的溫度值的范圍，以便于確定煤火燃燒中心的位置。
[0113]步驟S103包括步驟S1031，由地物的溫度值的范圍確定煤火燃燒中心的位置。
[0114]在確定地物的溫度值的范圍之后，確定煤火燃燒中心的位置，也即是確定煤田火區(qū)的燃燒中心。
[0115]步驟S104包括步驟S1041和步驟S1022:
[0116]步驟S1041，獲取歷史煤田火區(qū)信息。
[0117]歷史煤田火區(qū)也可以稱為老火區(qū)，可以是在本次監(jiān)測(cè)之前目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的煤田火區(qū)。由于各區(qū)域內(nèi)的煤田火區(qū)會(huì)隨著時(shí)間而改變，在本次監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的煤田火區(qū)時(shí)，可以獲取上一次監(jiān)測(cè)的歷史煤田火區(qū)，通過檢查歷史煤田火區(qū)，發(fā)現(xiàn)新火區(qū)。
[0118]步驟S1042，由煤火燃燒中心的位置校正歷史煤田火區(qū)的邊界，形成當(dāng)前煤田火區(qū)。
[0119]在獲取歷史煤田火區(qū)的信息之后，可以通過監(jiān)測(cè)得到的煤火燃燒中心的位置對(duì)歷史煤田火區(qū)的邊界進(jìn)行修訂和校正，從而完成新的煤田火區(qū)的分布圖。
[0120]優(yōu)選地，在步驟S102之后，煤田火區(qū)的確定方法還包括以下步驟:
[0121]步驟SI，獲取航空自燃彩色圖。
[0122]由于通過低空獲取到的熱紅外影像會(huì)出現(xiàn)幾何畸變，需要進(jìn)行影像糾正，并鑲嵌到正確的地理坐標(biāo)上，因此在通過目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息之后，可以獲取航空自燃彩色圖，并將該航空自燃彩色圖作為超低空熱紅外影像幾何校正的基礎(chǔ)地圖，從而基于航空自燃彩色圖形成目標(biāo)區(qū)域的異常的熱紅外影像。
[0123]步驟S2，依照航空自燃彩色圖中可識(shí)別的地物對(duì)熱紅外影像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的熱紅外影像進(jìn)行局部校正。
[0124]可以將無人機(jī)每條航線采集的超低空熱紅外影像依照航空自然彩色圖中可識(shí)別的地物，(例如建筑物、溝谷、井口、道路、巖石溝坎等)選取同名點(diǎn)，從局部影像的幾何校正開始逐塊完成整個(gè)目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像的校正。
[0125]步驟S3，將局部校正后的影像作為目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像。
[0126]需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
[0127]在目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像進(jìn)行局部校正之后，可以將局部校正的影像鑲嵌成整個(gè)目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像，將鑲嵌后的影像作為目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像，從而構(gòu)成整個(gè)目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像。
[0128]通過本發(fā)明實(shí)施例，通過對(duì)目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像進(jìn)行校正，形成最終的目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像，從而提高了影像的準(zhǔn)確性。
[0129]下面是本發(fā)明的ー個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的描述，其中內(nèi)蒙古自治區(qū)的駱駝山為目標(biāo)區(qū)域。
[0130]在內(nèi)蒙古自治區(qū)的駱駝山煤礦和平溝煤礦附近，使用熱成像技術(shù)進(jìn)行超低空無人機(jī)熱紅外成像，無人機(jī)南北方向飛行，12條攝影航線由東向西排列。熱紅外攝影飛行設(shè)計(jì)面積50km2左右。
[0131]無人機(jī)飛行參數(shù):逆風(fēng)以10秒間隔連續(xù)拍攝，67.7%，順風(fēng)以8秒間隔連續(xù)拍攝，航向重疊率為38.0% ;影像旁向重疊率:31.3% ;單張影像:長746m，寬576m ;地面分辨率:
2.4m。
[0132]熱紅外成像儀技術(shù)參數(shù):25mm標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:視場(chǎng)角32x25° /0.3m, 1.8mrad ;熱靈敏度優(yōu)于0.08 0C §30 0C ;紅外成像速率50/60HZ ;數(shù)字圖像放大4.2倍；非制冷焦平面微量熱探測(cè)器320x240像素；光譜范圍7.5~14um ;測(cè)溫范圍_40~+1200°C;校準(zhǔn)量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換；高清晰度TFT彩色取景器；3.8英寸TFT彩色液晶顯示屏:180°傾角和280°轉(zhuǎn)角，亮度可調(diào)。
[0133]無人機(jī)超低空飛行同時(shí)，在エ礦企業(yè)的煙囪、地表裂隙、山體等處選取多個(gè)地物高溫異常點(diǎn)和地面正常溫度點(diǎn)，使用便攜式熱紅外成像儀測(cè)量其溫度值范圍，以便檢驗(yàn)熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度值。
[0134]無人機(jī)超低空熱紅外成像飛行后，獲得的熱紅外影像數(shù)據(jù)，利用熱紅外影像數(shù)據(jù)處理專業(yè)軟件，通過對(duì)輻射率、光譜范圍、傳輸、吸收、空氣濕度、消失的參數(shù)設(shè)定，去除干擾因素，校正熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息，直接讀取地物溫度值。判斷熱紅外影像數(shù)據(jù)顯示的高溫異常地物的溫度值，可以識(shí)別煤火分布情況。分析熱紅外影像地物的對(duì)象溫度區(qū)間，可以充分體現(xiàn)出影像中地物溫度范圍值，便于分辨燃燒程度。
[0135]由于低空獲取熱影像出現(xiàn)幾何畸變，必須進(jìn)行影像糾正、鑲嵌到正確的地理坐標(biāo)上。步驟為:
[0136]第一歩:駱駝山-平溝煤礦航空自然彩色圖作為超低空熱影像幾何校正的基礎(chǔ)底圖。
[0137]第二步:將每條航線的超低空熱紅外影像依照航空自然彩色圖中可識(shí)別的地物，(建筑物、溝谷、井口、道路、巖石溝坎等)選取同名點(diǎn)，從局部影像的幾何校正開始逐塊完成整個(gè)駱駝山-平溝煤礦熱影像校正。
[0138]第三步:利用投影鑲嵌法將幾何校正后的數(shù)塊航空熱紅外圖像鑲嵌成整個(gè)駱駝山-平溝煤礦超低空熱異常影像。[0139]超低空熱紅外影像制作完成后，進(jìn)行野外實(shí)地驗(yàn)證工作，排除范圍:エ礦企業(yè)、運(yùn)渣車輛、砂巖等。例如:室內(nèi)判讀內(nèi)熱紅外影像，發(fā)現(xiàn)平溝煤礦東北部，ー處地面存在熱異常信息，在航空自然彩色影像上顯示為燃燒的渣堆。野外驗(yàn)證時(shí)，發(fā)現(xiàn)這些渣堆青煙繚繞，空中彌漫著刺鼻的味道，實(shí)測(cè)溫度在熱紅外影像的溫度值區(qū)間內(nèi)；另ー處，可以看見燃燒的渣堆已經(jīng)破碎，而且因燃燒全部變成了磚紅色的燒變巖，地面實(shí)測(cè)渣堆溫度為286°C。
[0140]再經(jīng)過多處野外實(shí)地驗(yàn)證:現(xiàn)場(chǎng)燃燒狀況與熱紅外影像信息非常吻合。
[0141]野外實(shí)地驗(yàn)證結(jié)束后，室內(nèi)剔除煤場(chǎng)堆放區(qū)的零星遺煤、矸石山、砂巖的非煤火信息，通過超低空熱紅外影像數(shù)據(jù)中的溫度值范圍，確定火區(qū)的燃燒中心，修訂老火區(qū)的邊界，最后完成制作駱駝山-平溝煤礦火區(qū)分布圖。
[0142]需要說明的是，本發(fā)明的應(yīng)用場(chǎng)景只是為了更好地描述本發(fā)明，并不對(duì)本發(fā)明有不當(dāng)限定。
[0143]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0144]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種煤田火區(qū)的確定方法,其特征在于,包括: 獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)； 通過所述目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取所述目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息； 根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息確定所述目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置；以及由所述目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤田火區(qū)的確定方法，其特征在于，通過所述目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取所述目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息包括: 去除所述熱紅外影像數(shù)據(jù)中的干擾因素； 校正所述熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息；以及 讀取所述熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息，將讀取后的溫度信息作為地表溫度信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤田火區(qū)的確定方法，其特征在干， 通過所述目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取所述目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息包括:采用不同的顏色顯示不同溫度區(qū)間以區(qū)分所述目標(biāo)區(qū)域中的高溫異常區(qū)的溫度， 根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域的 地表溫度信息確定所述目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置包括:確定所述高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值；由所述高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或所述最低溫度值確定所述目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤田火區(qū)的確定方法，其特征在干， 通過所述目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取所述目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息包括:判斷所述熱紅外影像數(shù)據(jù)顯示的地物的溫度值；確定所述地物的溫度值的范圍， 根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息確定所述目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置包括:由所述地物的溫度值的范圍確定所述煤火燃燒中心的位置， 由所述目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍包括:獲取歷史煤田火區(qū)信息；由所述煤火燃燒中心的位置校正歷史煤田火區(qū)的邊界，形成所述當(dāng)前煤田火區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤田火區(qū)的確定方法，其特征在于，在通過所述目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取所述目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息之后，所述確定方法還包括: 獲取航空自燃彩色圖； 依照所述航空自燃彩色圖中可識(shí)別的地物對(duì)所述熱紅外影像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的熱紅外影像進(jìn)行局部校正；以及 將局部校正后的影像作為所述目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像。
6.一種煤田火區(qū)的確定裝置，其特征在于，包括: 第一獲取單元，用于獲取目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)； 第二獲取單元，用于通過所述目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取所述目標(biāo)區(qū)域的地表溫度ィ目息; 確定單元，用于根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息確定所述目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置；以及 圈定單元，用于由所述目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置圈定所述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前煤田火區(qū)的燃燒范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤田火區(qū)的確定裝置，其特征在于，所述第二獲取單元包括: 去除模塊，用于去除所述熱紅外影像數(shù)據(jù)中的干擾因素； 校正模塊，用于校正所述熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息；以及 讀取模塊，用于讀取所述熱紅外影像數(shù)據(jù)的溫度信息，將讀取后的溫度信息作為地表溫度信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤田火區(qū)的確定裝置，其特征在干， 所述第二獲取單元包括:顯示模塊，用于采用不同的顏色顯示不同溫度區(qū)間以區(qū)分所述目標(biāo)區(qū)域的高溫異常區(qū)的溫度， 所述確定単元包括:第一確定模塊，用于確定所述高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或最低溫度值；第二確定模塊，用于由所述高溫異常區(qū)的最高溫度值和/或所述最低溫度值確定所述目標(biāo)區(qū)域的煤火燃燒中心的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤田火區(qū)的確定裝置，其特征在干， 所述第二獲取單元包括:判斷模塊，用于判斷所述熱紅外影像數(shù)據(jù)顯示的地物的溫度值；第三確定模塊，用于確定所述地物的溫度值的范圍， 所述確定単元還用于由所述地物的溫度值的范圍確定所述煤火燃燒中心的位置， 所述圈定単元包括:獲取模塊，用于獲取歷史煤田火區(qū)的信息；第一校正模塊，用于由所述煤火燃燒中心的位置校正歷史煤田火區(qū)的邊界，形成所述當(dāng)前煤田火區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤田火區(qū)的確定裝置，其特征在于，所述確定裝置還包括: 第三獲取單元，用于在通過`所述目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像數(shù)據(jù)獲取所述目標(biāo)區(qū)域的地表溫度信息之后，獲取航空自燃彩色圖； 校正単元，用于依照所述航空自燃彩色圖中可識(shí)別的地物對(duì)所述目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像進(jìn)行局部校正；以及 生成単元，用于將局部校正后的影像作為所述目標(biāo)區(qū)域的熱紅外影像。
【文檔編號(hào)】G06K9/62GK103605987SQ201310634086
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】張國榮, 張?chǎng)? 田新光, 韓志芳 申請(qǐng)人:中國神華能源股份有限公司, 神華地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司