春季和秋季是森林火灾的高发期。那么，人们如何及时发现森林火情、尽早扑灭？卫星遥感技术通过“拍照”告知险情，该监测手段已成为现代人类保护原始森林的重要技术手段。中国科学院空天信息创新研究院自主研发出一款野火卫星监测预警系统，可实现对小火“早发现”和大火“持续性追踪”。
发现火情：利用颜差和温差
数万千米的卫星，可穿云透雾感知地球火情，它是如何做到的呢？“相机”安装在卫星上，使其在卫星绕地球转的同时，拍下地球的“照片”。这款“相机”，是一台“红外”相机，能看到人眼看不到的“温度”。
地球表面平均温度为15℃，即使是夏季的沙漠，最高温度一般不超过70℃，而森林火灾的温度一般在400-900℃。发生火情的位置与其周边相比，两者有300-800℃的温差。卫星遥感技术就是利用温差来判断某一位置是否可能是火点。
利用卫星遥感技术，还可以看到森林火的蔓延过程。下图是一个火场的卫星监测结果。该场森林火自2023年5月13日开始，起火点有两个，位置见图中红色部分；后火势经过逐日蔓延，至5月22日，共计过火面积大约达到1495平方千米。图中不同颜色的点表示不同日期的过火位置和区域，可以清晰呈现这场火朝西南方向蔓延的过程。
及时响应：为救火赢得时间
尤其在人迹罕至的原始林区，卫星遥感不可或缺。一颗拥有“火眼金睛”的极轨卫星，绕着地球南北极转动，可以对同一地点一天“拍照”两次。与之相随的是静止卫星，站在地球上空保持不动，可以每5至10分钟对地球“拍照”一次。目前我国有10余颗卫星可用于森林火情监测，每天对全国“拍照”两百余次。
然而，“照片”数量多意味着数据量大，随之出现网络传输耗时、处理过程复杂等问题。从卫星“拍照”时刻算起，到最后分析出准确的森林火点位置，依然需要20至40分钟。这对于分秒必争地森林救火显然是“太慢了”。
现阶段，卫星数据处理都是先将数据传输到地面，再利用计算机处理数据。数据传输耗时，数据处理复杂度高，导致当前卫星遥感技术对于实现森林防火要求的“打早、打小”目标，还有一定距离。
实时监测：林火遥感的理想目标
中国科学院空天信息创新研究院自主研发出一款基于卫星大数据、遥感AI算法、火情智能识别、信息快速分发等技术的野火卫星监测预警系统。该系统为今年3·15雅江山火的扑救工作及时提供火情火势信息。
该系统耦合十余颗卫星形成开放式星座组网模式，能及时发现东亚地区野火火情，实现对小火“早发现”和大火“持续性追踪”。同时，还具备野火火灾风险预警、蔓延模拟、灾后评估、排放核算等全方位功能，可用于应急、林草、环保、电力等应用行业、政府和研究机构，为掌握野火发生及发展实况、有效制定扑火策略和污染防控措施以及开展气候变化研究等提供数据依据。
未来，随着新发射卫星携带的计算处理器性能提升，星上处理能力将大幅提升，这将大大缩短数据传输时间，提高火点监测的时效性，从而做到真正的实时监测，在野火监测及相关领域发挥更大的作用。