俯瞰風險測繪與遙感用武

蔡一樂

編者按：在戰(zhàn)“疫”中，同學們利用自己的專業(yè)顯身手，同時在這個過程中，又提高了專業(yè)能力。即使沒有走上抗疫一線，居家的日子，他們也在打磨、沉淀、“修煉”，專業(yè)水平又上了境界。

我是北京建筑大學測繪與城市空間信息學院的研究生。2月初，我和導師、同學們制作了專業(yè)的疫情防控地圖，形成了“Buceas（Bucea 即北京建筑大學的英文縮寫）圖說疫情”系列，每日在北京建筑大學官方微信公眾號上更新。

文法學院、經管學院的同學搜集國內外最新的新聞和政策信息，將其與專題圖結合。

文法學院、經管學院的同學搜集國內外最新的新聞和政策信息，將其與專題圖結合。

夜間燈光在說話，如何聽懂？

我們在2月23號日專門推出了京津冀區(qū)域疫情分析報告，創(chuàng)新性地利用夜間燈光遙感影像結合感染密度，建立了京津冀等地區(qū)的風險指數(shù)估計模型。

許多研究已經表明，夜間燈光影像與人類活動以及經濟社會指標有顯著的相關性。夜間燈光影像進行地區(qū)人口、城市建成區(qū)、經濟發(fā)展水平的空間特征研究已有許多案例，而目前在傳染病方面，還沒有相關的應用。

夜間燈光輻射值較高的區(qū)域，意味著該區(qū)域有著較多的人口、商業(yè)建筑、居住建筑以及交通設施，疫情在這樣的區(qū)域內顯然更易快速傳播。

我們用不同顏色對風險指數(shù)進行了區(qū)分，可用于分析京津冀地區(qū)感染風險的差異。

在北京、天津的中心城區(qū)部分呈現(xiàn)較大面積的紅色，意味著這些區(qū)域內的感染風險指數(shù)較高。這一點與大家的一般看法一致，而從圖中看，唐山市的感染密度也相對較高。相比之下，河北其他各市的感染風險則相對較低，承德、張家口、衡水等市的感染風險指數(shù)最低。該研究成果可以為采取分級防控措施提供一定的依據。

把更多源數(shù)據抓來，再洗洗

以往的研究通常使用簡單的統(tǒng)計數(shù)據對感染風險做出估計，無法在一定精度的空間上進行估算。我們的研究首次借助夜間燈光影像進行了感染風險的空間化估算，不過受遙感影像分辨率所限，該圖只能反映500m級的空間特征。因此，需要進一步的優(yōu)化或引入多源遙感數(shù)據，這是我們未來深化研究的一大方向。

疫情中，各大平臺都提供了各省市的累計確診病例、死亡以及治愈等可視化的數(shù)據信息。如果我們只是重復做這樣的專題圖，則意義不大。

我們在這些內容的基礎上，利用人口數(shù)據和行政區(qū)面積數(shù)據分別得到地市級的感染率和感染密度地圖。其中地市級人口數(shù)據在我正在進行的人為熱相關研究（研究計算城市人為熱的排放量，促進城市生態(tài)環(huán)境的改善）中已經從各地年鑒中收集得到，而行政區(qū)面積則可以通過ArcGIS軟件（可用于收集、組織、管理、分析、交流和發(fā)布地理信息的軟件）非?？焖俚赜嬎愕玫健?/p>

我們收集的數(shù)據非常廣泛，既包括百度人口遷徙數(shù)據、病患時空軌跡數(shù)據、共享單車位置數(shù)據以及遙感衛(wèi)星影像等空間數(shù)據，也包括衛(wèi)生健康部門疫情發(fā)布數(shù)據、微博輿情數(shù)據、網頁文本抓取數(shù)據以及統(tǒng)計數(shù)據等非空間數(shù)據。

這些數(shù)據對于構建全方位、多層次的疫情動態(tài)監(jiān)測起著非常重要的作用。同時，這些數(shù)據時空基準不一，可能存在虛假和冗余信息，需要通過一些數(shù)據清洗、集成和規(guī)約等手段進行數(shù)據的處理和分析。

3月，中國科學技術協(xié)會聯(lián)合國咨商專委會同意團隊參與“新冠病毒肺炎知識與數(shù)據信息系統(tǒng)”技術工作組的專題地圖制作工作，并在專委會網站上向全球發(fā)布。

數(shù)十人團隊，文、理佳配

隨著幾期圖說疫情的試驗，我們形成了一定的制作規(guī)范。在這個過程中，越來越多的同學通過在公眾號上發(fā)布的招募信息，積極加入團隊。團隊逐漸從僅有幾位指導老師和研究生的規(guī)模，擴大到包括測繪學院老師、研究生以及各學院本科生在內的數(shù)十人的規(guī)模。

每位同學都有自己的分工，數(shù)據組、制圖組以及開發(fā)組緊密配合。其中來自測繪學院地理信息科學、遙感等專業(yè)的本科生具備一定的專業(yè)基礎，經過短期的簡單培訓，都能很快上手。來自計算機專業(yè)的本科生則發(fā)揮特長，進行網頁數(shù)據的抓取。文法學院、經管學院的同學搜集國內外最新的新聞和政策信息，將其與專題圖結合，形成一篇篇內容嚴謹豐富的文章。

隨著物聯(lián)網、人工智能的興起，可以預見未來還會有更多相關研究成果出現(xiàn)。前者能夠收集更多的時空大數(shù)據，后者則主要用于提升數(shù)據分析的速度和準確性。將本學科知識與技術與傳染病空間特征的研究相結合，并將成果應用于傳染病的預防、監(jiān)測和預測，將成為我們團隊未來研究的一大方向。

責任編輯：徐玲玲