（壹）基於ETM數據的圖像處理方法
根據對汝箕溝煤火區地物圖像波譜特征分析，圖像波段比值ETM7/4異常對識別和提取燒變巖和明火信息有利，地物的多波段波形特征ETM5＞ETM7＞ETM1＞ETM3＞ETM2＞ETM4對識別地下煤火有較好的指示作用。設計提取煤火災害遙感異常的具體圖像處理方法如下。
（1）利用煤田邊界資料，生成壹幅煤田分布掩模圖像；
（2）在掩摸條件下，利用光譜角技術提取煤火區地物的分布信息，生成壹幅煤田地物分布圖像，見圖3?4?1；
圖3-4-1 利用光譜角技術提取的煤火區地物分布信息圖像
（3）計算煤田分布圖像的波段比值ETM7/4，利用比值圖像加數倍標準差的方法進行比值異常提取，作為判別燒變巖的遙感信息；
（4）利用模板ETM5＞ETM7＞ETM1＞ETM3＞ETM2＞ETM4，提取ETM圖像中的波形異常信息，作為判別地下煤火地物光譜異常信息；
（5）對上述兩類遙感信息進行疊加和綜合，生成地下煤火災害遙感信息圖。
圖3?4?2是根據上述方法提取的汝箕溝煤火遙感異常信息。其中包括煤火區圖像ETM7/4比值異常，分割閾值1.60，3×3均值濾波；煤火區多波段波形異常，波形匹配閾值0.04，3×3均值濾波。
（二）基於ASTER數據的圖像處理方法
1.數據處理
用於汝箕溝和烏達煤田煤火探測研究的ASTER數據是屬於經過輻射和幾何校正的ASTER?1B數據。其中汝箕溝煤火區數據圖像清晰，信息豐富，無條帶和噪聲幹擾；烏達煤火區圖像，有部分雲量，覆蓋面積小於40%，無雲區清晰度很高，無條帶和噪聲幹擾，可滿足煤火探測研究使用。
原始ASTER?1B數據的投影模式為UTM，Zone 48 North，基準面為North America 1927，需要進行投影轉換，轉換為GK Zone 18（Pulkova 1942）；然後根據煤火區的地理坐標範圍進行圖像數據裁剪。由於ASTER數據具有不同的空間分辨率，為便於進行多波段數據組合與處理，對SWIR和TIR數據進行重采樣和幾何配準，使它們的圖像分辨率與VNIR分辨率壹致，生成具有統壹空間分辨率的煤火區ASTER多波段圖像。
2.燒變巖遙感信息提取
圖3-4-2 汝箕溝煤火災害遙感信息提取圖像
燒變巖信息是研究煤田過火區的重要指示標誌，也是確定地下煤火遷移方向和火災變化範圍的重要依據。以汝箕溝煤火區9號點死火區燒變砂巖、7號點燃燒區燒變巖石的短波紅外光譜曲線為目標參量，根據波形相似原理選擇光譜角技術對煤火區圖像的每個像元進行逐壹自動掃描，給定閾值提取與燒變巖短波紅外波形相似的圖像像元信息，作為燒變巖信息分布圖像。在汝箕溝煤火區，選取燒變砂巖的光譜角閾值為0.01，選取燃燒區燒變粗礫砂巖的光譜角閾值為0.005。圖3?4?3是利用短波紅外數據提取的燒變巖遙感信息分布圖。
（三）煤火災害信息提取效果分析
在汝箕溝煤火區遙感異常圖像上讀取波譜異常區的中心坐標，在野外根據GPS顯示尋找圖像異常區，並對異常區的地面屬性進行調查。表3?4?1是部分遙感異常地面檢查壹覽表。在汝箕溝地區，分別對ETM7/4異常、波形異常和ASTER光譜異常區進行地面檢查。主要結果表明，ETM7/4異常區主要反映的是含煤系地層的燒變巖石和煤層信息，波形異常區主要反映的是含煤系地層巖石和煤火信息。
ASTER光譜異常區可部分反映地下煤層燃燒信息，如點位7、8；部分反映了煤層信息，如點11。與ETM相比較，ASTER光譜異常區主要集中在火區地帶。從提取的遙感信息圖像中可看出信息分布集中且具有壹定的規律性，主要分布在北東-南西向的汝箕溝向斜軸兩側附近，向斜東端煤上覆地層燒變巖分布較多，多位於山脊和山坡上。燒變巖分布方向與煤火區地下煤火的燃燒歷史狀況壹致，分布在已熄滅的過火區；即主要分布在白芨溝礦區、衛東煤礦、大峰礦、汝箕溝礦和古拉本礦周圍，面積較大。從燒變巖的分布規律看出該區的煤層自燃演化過程，該區煤層自燃沿向斜兩翼分別由北向南發展。燃燒區巖石信息目前主要分布在汝箕溝、大峰礦、衛東煤礦和汝箕溝太陽溝地區，與礦區的現勢火情和野外檢查相吻合。由此可見，利用多光譜信息，可以提取壹些與煤火災害有關的信息。汝箕溝煤火區圖像有如下情況。
圖3-4-3 汝箕溝煤火區燒變巖遙感信息提取圖像
表3-4-1 汝箕溝煤火區典型遙感異常信息野外檢查表
續表
（1）ETM7/4異常多呈小面積分布，熱異常值比較高，與煤層分布範圍較壹致。這可能與地表巖石土壤在煤火烘烤燒變作用下，發生強烈的氧化作用使巖土中的鐵離子富集且質地致密堅固有關。它是判別燒變巖區和活火區的有利依據。
（2）利用ETM5＞ETM7＞ETM1＞ETM3＞ETM2＞ETM4光譜特征提取的異常多呈點狀分布，可能與煤層燃燒改變了燃燒區上覆地層的礦物成分及地層結構、構造、抗風化能力等特征有關。在地表熱異常值比較低的地方，可作為判別死火燒區的依據。
（3）ASTER短波紅外數據對識別燃燒區和死火區的燒變巖信息比較有利。