遙感技術(shù)助力疫情防控與復(fù)工復(fù)產(chǎn)的研究

王子祎

（安徽理工大學(xué)空間信息與測(cè)繪工程學(xué)院 安徽·淮南 232001）

2020年初，突如其來(lái)的新型冠狀病毒肺炎暴發(fā)，此次新冠病毒具有傳染力強(qiáng)，傳播速度快，傳染途徑多元的特點(diǎn)。習(xí)近平總書(shū)記親自指揮，科學(xué)決策、精準(zhǔn)施策，從疫情監(jiān)測(cè)分析、防控救治、資源調(diào)配到復(fù)工復(fù)產(chǎn)，全國(guó)人民堅(jiān)定信心、保持定力，奮力奪取疫情防控和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全面勝利。

1 疫情發(fā)生造成嚴(yán)重影響

疫情的發(fā)生，對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)造成了嚴(yán)重的影響。為了控制疫情的擴(kuò)散，很多地方采取了延長(zhǎng)春節(jié)假期、工廠延遲復(fù)工等方式，來(lái)規(guī)避大規(guī)模的人口流動(dòng)，部分社區(qū)主動(dòng)采取隔離防范措施；這些為了防控疫情的措施，肯定會(huì)在不同程度上影響日常生活，沖擊了消費(fèi)及投資需求。更為具體的，如，根據(jù)遙感衛(wèi)星拍攝的影像，可以看到，馬路上的游客、行人、車(chē)輛少了，昔日人聲嘈雜的停車(chē)場(chǎng)，變得冷冷清清，幾乎看不到一輛車(chē)。又如，受到疫情的影響，肯定會(huì)對(duì)農(nóng)村生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)面的影響，王長(zhǎng)松以江西省為例，采取調(diào)查問(wèn)卷的方式，對(duì)農(nóng)戶和農(nóng)業(yè)企業(yè)開(kāi)展研究，分析疫情對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)生的不利影響，從生產(chǎn)端的角度，春耕備耕肯定會(huì)受到影響，農(nóng)事活動(dòng)的開(kāi)展比以往要困難，還會(huì)導(dǎo)致部分農(nóng)業(yè)企業(yè)停工停業(yè)，從流通端的角度，農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸受限，果蔬產(chǎn)品滯銷(xiāo)積壓，畜牧產(chǎn)品雪上加霜，從消費(fèi)端的角度，農(nóng)產(chǎn)品供需矛盾凸顯，三產(chǎn)受損嚴(yán)重，就業(yè)和脫貧攻堅(jiān)進(jìn)程放緩。再如，人力防護(hù)是管道線路安全防護(hù)的最主要的防護(hù)方式，巡線員每日應(yīng)對(duì)所轄管道徒步巡檢；但在新冠肺炎疫情防控措施下，管道沿線村鎮(zhèn)陸續(xù)“封村斷路”、設(shè)卡布控，巡線員無(wú)法正常巡檢，如何實(shí)時(shí)掌握管道沿線安全狀態(tài)成為管道管理人員面臨的難題。

2 遙感技術(shù)的特點(diǎn)

遙感，即遙遠(yuǎn)的感知，它有廣義和狹義的兩種理解；從廣義來(lái)說(shuō)，泛指一切無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)，從狹義來(lái)說(shuō)，是指通過(guò)探測(cè)儀器把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來(lái)，然后以此來(lái)分析物體的特征性質(zhì)及其變化。遙感技術(shù)具有理論基礎(chǔ)，因?yàn)槿魏挝矬w都具有光譜特性，既可以是物體本身具有不同的吸收、反射、輻射光譜的性能，也可以是各種物體對(duì)同一光譜區(qū)有不同的反映，還可以是不同光譜對(duì)同一物體有不同的反映，甚至是同一物體對(duì)應(yīng)同一光譜，因?yàn)樵诓煌臅r(shí)間和地點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)光照射角度不同，從而造成反射和吸收的光譜也各不相同；有了這些基本的原理，通過(guò)遙感技術(shù)，就可以對(duì)這些物體作出判斷。遙感應(yīng)用具有廣泛性，隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、氣象、水文、軍事、環(huán)保等領(lǐng)域，遙感技術(shù)都有十分廣泛的應(yīng)用。遙感的分辨率越來(lái)越高，衛(wèi)星影像的地面分辨率由10m、5m、2m、1m、甚至0.6m逐步提高，為土地利用、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)、地面目標(biāo)識(shí)別等提供了更詳細(xì)的數(shù)據(jù)。楊思全總結(jié)了遙感技術(shù)在疫情監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了遙感技術(shù)在災(zāi)后疫情監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的理論基礎(chǔ)，并闡述了遙感技術(shù)支持下的災(zāi)后疫情監(jiān)測(cè)體系建設(shè)，認(rèn)為：相對(duì)于以往通常采用的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查法來(lái)監(jiān)測(cè)災(zāi)后的疫情，遙感技術(shù)適用于大范圍疫情區(qū)域的監(jiān)測(cè)，可以發(fā)揮出時(shí)效性強(qiáng)、費(fèi)用相對(duì)較低、信息量大、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

3 遙感技術(shù)助力疫情防控

正是由于遙感技術(shù)具有的優(yōu)勢(shì)，隨著遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛、各個(gè)學(xué)科之間交叉滲透的不斷加強(qiáng)，衛(wèi)星遙感技術(shù)已經(jīng)成為疾病控制和監(jiān)測(cè)的重要手段，尤其是蟲(chóng)媒傳播疾病的控制和監(jiān)測(cè)。遙感，最典型的特征就是非接觸；目前我國(guó)已經(jīng)建立了“空天地”多源遙感數(shù)據(jù)獲取手段，能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)、水文、生態(tài)、城市建設(shè)等研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；遙感不僅為實(shí)現(xiàn)地物觀測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧城市等提供決策服務(wù)和科學(xué)依據(jù)，同時(shí)也為抗擊新型冠狀病毒疫情發(fā)揮重要作用；如，火神山、雷神山、方艙醫(yī)院的建設(shè)過(guò)程牽動(dòng)著無(wú)數(shù)國(guó)人的心，通過(guò)高分二號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，直觀地展示了武漢市火神山醫(yī)院、雷神山醫(yī)院的建設(shè)變化進(jìn)程，可以說(shuō)，這是通過(guò)航天遙感的方式見(jiàn)證了中國(guó)的建設(shè)速度，被網(wǎng)友稱(chēng)為史上最?！霸票O(jiān)工”。 針對(duì)新建醫(yī)院對(duì)疫區(qū)的地質(zhì)、水質(zhì)等是否會(huì)產(chǎn)生影響的問(wèn)題，周屈以遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合濁度監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)，首先，建立了關(guān)于水體濁度的反演模型，然后，利用這個(gè)模型，對(duì)知音湖、黃家湖和朱山湖在醫(yī)院建設(shè)前、建設(shè)中、建設(shè)后的水體濁度變化情況進(jìn)行分析，并與遠(yuǎn)離醫(yī)院的水體濁度的變化情況進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩者之間的變化趨勢(shì)是一致的，據(jù)此，可以說(shuō)明醫(yī)院的建設(shè)施工不是影響濁度變化的原因；同時(shí)，從降雨情況對(duì)水體濁度的影響進(jìn)行分析，根據(jù)武漢在醫(yī)院建設(shè)前、建設(shè)中、建設(shè)后的降雨變化情況，發(fā)現(xiàn)降雨量的變化可能是導(dǎo)致醫(yī)院周邊水體濁度下降的主要因素。針對(duì)疫情防控下管道巡線人員無(wú)法到現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展巡護(hù)的問(wèn)題，馬云賓創(chuàng)建天空地一體化的管道線路智能感知技術(shù)體系，設(shè)計(jì)了基于天上的管道衛(wèi)星遙感影像智能解譯方法、基于空中的自動(dòng)機(jī)場(chǎng)無(wú)人機(jī)智能巡檢方法、基于地面的管道重點(diǎn)區(qū)域智能視頻方法，以及基于地下的光纖綜合智能感知方法。為確保黃河開(kāi)河關(guān)鍵期防凌安全，克服在疫情防控期間工作人員去現(xiàn)場(chǎng)巡查不便的困難，黃河水利委員會(huì)充分利用遙感技術(shù)，加強(qiáng)凌情遙感監(jiān)測(cè)工作，為黃河防凌提供精確有效的數(shù)據(jù)服務(wù)。

4 遙感技術(shù)助力復(fù)工復(fù)產(chǎn)

遙感技術(shù)在復(fù)工復(fù)產(chǎn)上的應(yīng)用十分廣泛。為科學(xué)指導(dǎo)疫情影響之下的農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)，中科院作物病蟲(chóng)害遙感監(jiān)測(cè)預(yù)警研究團(tuán)隊(duì)，綜合利用國(guó)內(nèi)和國(guó)外的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和調(diào)查數(shù)據(jù)，開(kāi)展全國(guó)主要作物主要病蟲(chóng)害的遙感監(jiān)測(cè)與預(yù)警，并定期在線發(fā)布病蟲(chóng)遙感專(zhuān)題圖和科學(xué)報(bào)告，適時(shí)發(fā)布了《全國(guó)作物病蟲(chóng)害遙感監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)報(bào)告》。衛(wèi)星遙感通過(guò)對(duì)地表高溫?zé)彷椛涞谋O(jiān)測(cè)，可以反映有關(guān)如鋼鐵、冶金、焦化、水泥、化工、玻璃、醫(yī)藥、淀粉等涉及高溫處理工藝的工業(yè)類(lèi)型的工作狀態(tài)，對(duì)排放的污染氣體的監(jiān)測(cè)，可以反映涉及污染氣體二氧化氮排放的煤炭燃燒、機(jī)動(dòng)車(chē)等人為活動(dòng)水平；所以，工業(yè)熱源的位置在哪里、工業(yè)熱源在數(shù)量上產(chǎn)生什么變化、二氧化氮的濃度發(fā)生什么變化，通過(guò)對(duì)這些信息的遙感監(jiān)測(cè)，就可以大致了解在什么地方復(fù)工復(fù)產(chǎn)到什么程度；從全國(guó)范圍來(lái)看，2020年春節(jié)前后工業(yè)熱源點(diǎn)最稀疏，反映出春節(jié)假期是家人團(tuán)圓、暫停生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的日子，又疊加了抗擊新冠病毒疫情，使交通運(yùn)輸、旅游、餐飲行業(yè)全部停歇；但到了2020年3月8日，全國(guó)工業(yè)熱源密度圖的范圍和亮度都越來(lái)越大，這說(shuō)明疫情逐漸得到了控制，全國(guó)范圍的復(fù)工復(fù)產(chǎn)正在穩(wěn)步地進(jìn)行。夜間燈光遙感是衛(wèi)星遙感研究中的一個(gè)重要分支，不僅在自然科學(xué)領(lǐng)域，還是在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域，都受到了越來(lái)越多的關(guān)注；夜間燈光遙感所使用的夜間燈光影像記錄了地表燈光強(qiáng)度的信息，直接地反映了人類(lèi)活動(dòng)的情況，夜間燈光分布具有與人類(lèi)活動(dòng)軌跡成正比例關(guān)系的規(guī)律；田瑜基利用高分衛(wèi)星采集的夜間亮燈影像數(shù)據(jù)，對(duì)春節(jié)前兩周和春節(jié)后兩周的夜間亮燈率進(jìn)行比較，同時(shí)對(duì)往年同時(shí)期的情況進(jìn)行比較，從而可以分析出京津冀地區(qū)的復(fù)工復(fù)產(chǎn)情況，這種利用高分衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)測(cè)的結(jié)果，可以為政府制定合理的應(yīng)對(duì)策略起到輔助的作用。王芳也是采用航天遙感的方式來(lái)研判京津冀地區(qū)的復(fù)工復(fù)產(chǎn)情況，根據(jù)NPP-VIIRS衛(wèi)星夜間燈光遙感數(shù)據(jù)，可以從夜間燈光是否“亮起來(lái)”來(lái)判斷復(fù)工復(fù)產(chǎn)的狀況；衛(wèi)星夜光遙感數(shù)據(jù)顯示，京津冀夜間燈光數(shù)據(jù)正在回升，這折射出：隨著人們有序返崗復(fù)工，燈光亮度在不斷的提升，重現(xiàn)光彩；璀璨的光亮猶如繁星點(diǎn)綴，背后是數(shù)萬(wàn)家商鋪恢復(fù)營(yíng)業(yè)的結(jié)果。

5 結(jié)束語(yǔ)

疫情的發(fā)生，對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)造成了嚴(yán)重的影響；遙感技術(shù)具有不接觸、時(shí)效性強(qiáng)、費(fèi)用較低、信息量大等優(yōu)勢(shì)，成為疫情防控與復(fù)工復(fù)產(chǎn)的重要技術(shù)手段之一。遙感技術(shù)對(duì)疫情防控與復(fù)工復(fù)產(chǎn)具有廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮了十分重要的作用；今后也必將繼續(xù)發(fā)揮遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并發(fā)揮更多積極的作用。