遙感技術助力疫情防控與復工復產的研究

王子祎

（安徽理工大學空間信息與測繪工程學院 安徽·淮南 232001）

2020年初，突如其來的新型冠狀病毒肺炎暴發，此次新冠病毒具有傳染力強，傳播速度快，傳染途徑多元的特點。習近平總書記親自指揮，科學決策、精準施策，從疫情監測分析、防控救治、資源調配到復工復產，全國人民堅定信心、保持定力，奮力奪取疫情防控和經濟社會發展的全面勝利。

1 疫情發生造成嚴重影響

疫情的發生，對經濟和社會造成了嚴重的影響。為了控制疫情的擴散，很多地方采取了延長春節假期、工廠延遲復工等方式，來規避大規模的人口流動，部分社區主動采取隔離防范措施；這些為了防控疫情的措施，肯定會在不同程度上影響日常生活，沖擊了消費及投資需求。更為具體的，如，根據遙感衛星拍攝的影像，可以看到，馬路上的游客、行人、車輛少了，昔日人聲嘈雜的停車場，變得冷冷清清，幾乎看不到一輛車。又如，受到疫情的影響，肯定會對農村生活和農業生產產生負面的影響，王長松以江西省為例，采取調查問卷的方式，對農戶和農業企業開展研究，分析疫情對農業農村產生的不利影響，從生產端的角度，春耕備耕肯定會受到影響，農事活動的開展比以往要困難，還會導致部分農業企業停工停業，從流通端的角度，農產品運輸受限，果蔬產品滯銷積壓，畜牧產品雪上加霜，從消費端的角度，農產品供需矛盾凸顯，三產受損嚴重，就業和脫貧攻堅進程放緩。再如，人力防護是管道線路安全防護的最主要的防護方式，巡線員每日應對所轄管道徒步巡檢；但在新冠肺炎疫情防控措施下，管道沿線村鎮陸續“封村斷路”、設卡布控，巡線員無法正常巡檢，如何實時掌握管道沿線安全狀態成為管道管理人員面臨的難題。

2 遙感技術的特點

遙感，即遙遠的感知，它有廣義和狹義的兩種理解；從廣義來說，泛指一切無接觸的遠距離探測，從狹義來說，是指通過探測儀器把目標的電磁波特性記錄下來，然后以此來分析物體的特征性質及其變化。遙感技術具有理論基礎，因為任何物體都具有光譜特性，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同一光譜區有不同的反映，還可以是不同光譜對同一物體有不同的反映，甚至是同一物體對應同一光譜，因為在不同的時間和地點，對應的太陽光照射角度不同，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，通過遙感技術，就可以對這些物體作出判斷。遙感應用具有廣泛性，隨著時代的發展和技術的進步，在農業、林業、地質、海洋、氣象、水文、軍事、環保等領域，遙感技術都有十分廣泛的應用。遙感的分辨率越來越高，衛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、城市規劃、環境監測、地面目標識別等提供了更詳細的數據。楊思全總結了遙感技術在疫情監測中的應用現狀，分析了遙感技術在災后疫情監測中應用的理論基礎，并闡述了遙感技術支持下的災后疫情監測體系建設，認為：相對于以往通常采用的現場調查法來監測災后的疫情，遙感技術適用于大范圍疫情區域的監測，可以發揮出時效性強、費用相對較低、信息量大、靈活性強等優點。

3 遙感技術助力疫情防控

正是由于遙感技術具有的優勢，隨著遙感技術應用領域越來越廣泛、各個學科之間交叉滲透的不斷加強，衛星遙感技術已經成為疾病控制和監測的重要手段，尤其是蟲媒傳播疾病的控制和監測。遙感，最典型的特征就是非接觸；目前我國已經建立了“空天地”多源遙感數據獲取手段，能夠為農業、水文、生態、城市建設等研究提供基礎數據；遙感不僅為實現地物觀測、環境監測、精準農業、智慧城市等提供決策服務和科學依據，同時也為抗擊新型冠狀病毒疫情發揮重要作用；如，火神山、雷神山、方艙醫院的建設過程牽動著無數國人的心，通過高分二號衛星數據，直觀地展示了武漢市火神山醫院、雷神山醫院的建設變化進程，可以說，這是通過航天遙感的方式見證了中國的建設速度，被網友稱為史上最牛“云監工”。 針對新建醫院對疫區的地質、水質等是否會產生影響的問題，周屈以遙感數據為基礎，結合濁度監測站數據，首先，建立了關于水體濁度的反演模型，然后，利用這個模型，對知音湖、黃家湖和朱山湖在醫院建設前、建設中、建設后的水體濁度變化情況進行分析，并與遠離醫院的水體濁度的變化情況進行對比，發現兩者之間的變化趨勢是一致的，據此，可以說明醫院的建設施工不是影響濁度變化的原因；同時，從降雨情況對水體濁度的影響進行分析，根據武漢在醫院建設前、建設中、建設后的降雨變化情況，發現降雨量的變化可能是導致醫院周邊水體濁度下降的主要因素。針對疫情防控下管道巡線人員無法到現場開展巡護的問題，馬云賓創建天空地一體化的管道線路智能感知技術體系，設計了基于天上的管道衛星遙感影像智能解譯方法、基于空中的自動機場無人機智能巡檢方法、基于地面的管道重點區域智能視頻方法，以及基于地下的光纖綜合智能感知方法。為確保黃河開河關鍵期防凌安全，克服在疫情防控期間工作人員去現場巡查不便的困難，黃河水利委員會充分利用遙感技術，加強凌情遙感監測工作，為黃河防凌提供精確有效的數據服務。

4 遙感技術助力復工復產

遙感技術在復工復產上的應用十分廣泛。為科學指導疫情影響之下的農業安全生產，中科院作物病蟲害遙感監測預警研究團隊，綜合利用國內和國外的衛星遙感數據，結合氣象數據和調查數據，開展全國主要作物主要病蟲害的遙感監測與預警，并定期在線發布病蟲遙感專題圖和科學報告，適時發布了《全國作物病蟲害遙感監測與預測報告》。衛星遙感通過對地表高溫熱輻射的監測，可以反映有關如鋼鐵、冶金、焦化、水泥、化工、玻璃、醫藥、淀粉等涉及高溫處理工藝的工業類型的工作狀態，對排放的污染氣體的監測，可以反映涉及污染氣體二氧化氮排放的煤炭燃燒、機動車等人為活動水平；所以，工業熱源的位置在哪里、工業熱源在數量上產生什么變化、二氧化氮的濃度發生什么變化，通過對這些信息的遙感監測，就可以大致了解在什么地方復工復產到什么程度；從全國范圍來看，2020年春節前后工業熱源點最稀疏，反映出春節假期是家人團圓、暫停生產和經營活動的日子，又疊加了抗擊新冠病毒疫情，使交通運輸、旅游、餐飲行業全部停歇；但到了2020年3月8日，全國工業熱源密度圖的范圍和亮度都越來越大，這說明疫情逐漸得到了控制，全國范圍的復工復產正在穩步地進行。夜間燈光遙感是衛星遙感研究中的一個重要分支，不僅在自然科學領域，還是在社會科學領域，都受到了越來越多的關注；夜間燈光遙感所使用的夜間燈光影像記錄了地表燈光強度的信息，直接地反映了人類活動的情況，夜間燈光分布具有與人類活動軌跡成正比例關系的規律；田瑜基利用高分衛星采集的夜間亮燈影像數據，對春節前兩周和春節后兩周的夜間亮燈率進行比較，同時對往年同時期的情況進行比較，從而可以分析出京津冀地區的復工復產情況，這種利用高分衛星進行監測的結果，可以為政府制定合理的應對策略起到輔助的作用。王芳也是采用航天遙感的方式來研判京津冀地區的復工復產情況，根據NPP-VIIRS衛星夜間燈光遙感數據，可以從夜間燈光是否“亮起來”來判斷復工復產的狀況；衛星夜光遙感數據顯示，京津冀夜間燈光數據正在回升，這折射出：隨著人們有序返崗復工，燈光亮度在不斷的提升，重現光彩；璀璨的光亮猶如繁星點綴，背后是數萬家商鋪恢復營業的結果。

5 結束語

疫情的發生，對經濟和社會造成了嚴重的影響；遙感技術具有不接觸、時效性強、費用較低、信息量大等優勢，成為疫情防控與復工復產的重要技術手段之一。遙感技術對疫情防控與復工復產具有廣泛的應用，發揮了十分重要的作用；今后也必將繼續發揮遙感技術的優勢，并發揮更多積極的作用。