基础知识：
一、基于MODIS数据的林火识别
MODIS是一种重要的传感器，全称Moderate Resolution Imaging Spectrometer，即中分辨率成像光谱仪。光谱仪的光学设计可为地学应用提供0. 4μm-14.5μm之间的36个离散波段图像 。
识别原理：MODIS的CH21、CH22和CH31通道是具有波长为4μm和11μm的红外通道，探测的是地物的红外辐射强度, 其辐射强度越大，地物温度越高。
算法（基本）过程：
二、数据预处理（以MODIS 1B数据为源数据）
（1）分别计算可见光通道（如CH1、CH2）的反射率或热红外波段（如CH21、CH22、CH31）的辐射率（辐射亮度）。
反射率R=reflectance_scales* ( SI－reflectance_offsets) （1）
辐射率L = radiance_scales* ( SI－radiance_offsets) （2）
式（1）中reflectance_scales为缩放系数，reflectance_offsets 为偏移量。这2个参数仅与波段有关，可以从 MODIS 1B 数据集中获取。SI为图像像元的灰度值，R为定标后的反射率。式（2）中各参数意义类似。
（2）根据普朗克公式将热红外波段通道辐射率转换为亮度温度，如式（3）：（3）
式中，c为真空中的光速；k是波尔兹曼常数；k=1.38×10-23J/K；h为普朗克常数，h=6.63×1034JS；L为式（2）中所求辐射率。
（3）几何校正
将该研究主要用到的 MODIS 1B 数据加载 ENVI软件中，首先，利用ENVI自带的Georeference MODIS模块对各波段进行几何纠正，包括将影像转换到经纬度坐标，并且对影像的“双眼皮效应”通过Perform Bow Tie Correction进行消除处理。
（4）插值配准
空间分辨率为1km的图像，采用双线性插值法，分别插值为空间分辨率为250m的图像，并将所获得的所有空间分辨率为250m的图像经配准后，按照相同的起止经纬度截取图像，生成相同大小、覆盖同一研究区域的图像。
三、识别过程
（1）云检测。原因是由于厚云所遮盖的地区探测不到火点 , 可能会引起漏判，因此，首先要去除受云影响的区域, 标志为不可知, 以备用其它方法或其它时段影像进行探测 。如果厚云在0.66μm通道的反射率大于0.2，那么就认为不会有火点信号穿过这些云。
（2）大气订正。应用 T4和 T11的组合来订正气体的吸收，小云块会减少11μm通道火点的温度，且会影响这一通道的水汽订正。（国家 MODIS 数据共享中心提供了 MODIS 火灾探测的基本算法。该算法主要是用4μm和11μm通道的亮温完成的, 以T4和T11表示）
（3）背景信息。建立监测火点与周围像素的温度间的定量关系。火点像元的周围像素用于背景温度估算。在此方法中, 假定火点像素背景温度与周围像素温度间的相关性随像素间距离的增加而减小。在确定背景温度时，需要所有分析点中有不低于 25% 的点为非火像元，分析区的大小调到 25% 的要求为止。
提取背景信息时绝对阈值的条件是：T4＞320 K(夜间为 315 K)；ΔT41 = T4－T11＞20K(夜间为10 K)。排除这些非火点，就可以得到11μm通道的背景温度均值(T11b )和11μm通道的背景标准偏差(δT11b )。同理，可以计算得到T4b和δT4b。进而，计算4μm和11μm 2个通道背景偏差中的平均值ΔT41b和标准偏差δΔT4b。波长4μm潜在火点温度平均值和它的标准偏差分别为TC4b和DTC4b。
（4）火点排除。所有满足T4＜320 K(夜间为 315 K);Δ T41 = T4－T11＜20K(夜间为10 K)的像素都不是火点。
（5）火点确认。如果一个像素点同时满足如下五项条件{(A or B)and(a or b)or(X)}，则可认为是火点。
A :T4 >T4b 十 4δT4b
式中 :如果 T4b小于2K , 则设定T4b =2K
a :ΔT41 >ΔT41b +4δT41b
B:T4 >320K(夜间T4 >315K)；
b :T41 >20K(夜间T41 >10K)；
X :T4 >360K(夜间T4 >330K)。
以上是利用MODIS数据识别林火的基本过程。
补充：
四、考虑植被
通过对覆盖已确定的林火区域的MODIS lB数据的归一化植被指数(NDVI)的取样，经统计分析发现林火点的NDVI值均不大于0.10，因而在林火识别中，不仅采用地表亮温信息，同时引进由MODIS数据生成的NDVI，以获得地表植被信息。NDVI计算公式如下：(4)
式中, ρ1和ρ2分别为MODIS数据第1、2两个波段的反射率。以上基本过程得到的结果跟由NDVI计算出的森林覆盖结果叠加，这样得到的最终结果为火点。

参考文献
[1]周小成,汪小钦.MODIS林火识别算法的验证分析[J].火灾科学,2006(01):31-37+55.
[2]高懋芳,覃志豪,刘三超.MODIS数据在林火监测中的应用研究[J].国土资源遥感，2005(02):60-63+84.
[3]段卫虎,黄诚,王皓,周汝良.MODIS数据在森林火点识别中的应用研究[J].安徽农业科学,2014,42(28):9800-9803.
[4]覃先林,易浩若.基于MODIS数据的林火识别方法研究[J].火灾科学,2004(02):83-89+60.
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