基于逐日夜间灯光遥感的新冠肺炎疫情变化信息快速提取——以北京市为例

针对国内外日益复杂的疫情形势,本文以2020年6月北京疫情为例,利用NPP-VIIRS卫星的逐日夜间灯光数据,分析疫情受影响区域及疫情的控制与恢复状况,探索与人口密度等社会经济因素的关系。研究结果表明,逐日夜间灯光遥感可以有效提取疫情影响的区域范围及反映该区域受影响程度,所提取的受影响区域与国家划定的中高风险区域情况一致;同时基于逐日夜间灯光遥感能够及时监测疫情发展及疫情防控措施状况,区域夜间灯光强度随着疫情及防控的进展呈现明显的变化;平均夜间灯光损失强度及恢复强度同疫情暴发期区域人口密度均具有较强的相关性,相关性指标R²分别为0.97和0.91。本文研究结果表明逐日夜间灯光影像在快速提取新冠肺炎疫情变化信息方面有较大潜力。     

利用城市公共摄像头分析夜间灯光变化规律

与卫星影像相比,摄像机影像数据具有更高的时间和空间分辨率。互联网共享的摄像头视频提供了丰富的夜间灯光信息,但数据的获取难度较大。针对实时视频数据设计特定爬虫程序进行数据获取,再基于获取的视频进行数据挖掘。通过分析日本东京某实验区的影像,发现城市夜间灯光表现复杂且存在一定的随机性,但是整夜的夜间灯光随着时间呈现明显减弱的趋势,并且部分区域呈现出先增加后减少等更为复杂的变化规律,此外不同建筑物侧面灯光趋势也存在差异。     

长株潭COVID-19疫情时空演化与传播趋势分析

利用本体建模的方法构建城镇公共安全事件链模型和传染病事件链传播模型,分析传染病事件的发生对社会生活和工作的影响,并选择典型案例分析其感染过程及原因,最后对新冠病例在长株潭地区的时空扩散特征以及在各县区疫情传播和变动的空间差异进行分析.结果表明:①长株潭各县区的疫情扩散格局和综合风险格局存在显著差异.主城区的扩散风险较高...     

温州市新型冠状病毒肺炎疫情扩散时空特征研究

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情爆发以来,温州市疫情形势严峻.本文通过温州市卫生健康委员会官方网站公布的新型冠状病毒肺炎患者的具体信息,利用数据分析法、GIS技术和定量分析法对温州市新冠肺炎疫情的发展变化、分布及扩散特征进行分析.结果显示:1)温州市新冠肺炎确诊病例男性占比高于女性,且以中青年人为主,老年人位列第三,少年儿童最少.2)新冠肺炎患者主要分布在温州中部和东北部人口稠密、经济发达的地区,南部和西南部地区患者数量比较少.3)经济发展较弱的地区扩散风险较高,人群防护意识薄弱也会加剧疫情扩散.本研究可对新冠肺炎等传染性疾病疫情的防控工作起到一定的指导和借鉴作用.     

山东半岛海岸线时空变化分析

随着国家海洋战略的发展,各个地区对沿海地带的开发不断深入,使得海岸线处于不断发展变化之中,研究海岸线的变迁过程有利于监测和保护海岸带的资源与环境,为沿海城市对海岸的开发提供科学依据。因此本文以山东半岛为研究对象,对海岸线的长度,陆域面积和演变过程的动态变化进行分析,通过目视解译和计算机分类对比的方法,对1986、1996、2006和2016年的海岸线数据进行提取,研究发现:(1)1986-2016年30年间山东半岛的海岸线长度总体呈增长趋势,共增长315km,其中2006年到2016年的海岸线增长最快,新增岸线占原海岸线的10%;(2)海岸线变化使陆域面积也不断增加,1986-1996年面积增了309.367km2,1996-2006年面积增加332.082km2,2006-2016年面积增加611.607km2,由面积变化可以看出海岸线的移动趋势是向海移动;(3)海岸线分布以基岩岸线为主,东营地区的黄河口处受侵蚀淤积作用,海岸线变化显著,烟青威地区受蓝色经济区建立的影响,养殖区增加,盐田减少,海岸线由自然岸线逐渐向人工岸线变化,砂质岸线分布地区人工码头和港口等建设较多。     

夜间灯光遥感对城市发展类动能与相似性评估

评估城市发展水平与制定城市规划和城市发展政策息息相关.已有研究表明人口、国内生产总值(GDP)等统计数据和夜间灯光遥感数据能够用来衡量城市发展水平,但大多研究只关注城市发展总量,忽视了发展速度对城市发展的影响.因此,本文基于2012年—2019年Suomi NPP-VIIRS(Suomi National Polar-...     

永定河治理区土壤侵蚀时空变化分析

本文利用“北京一号”小卫星32 m多光谱数据提取研究区的植被覆盖信息与土地利用信息,利用1∶50 000DEM数据提取研究区坡度信息,采用中华人民共和国水利部部颁标准“土壤侵蚀分类分级标准SL 190-96”,评价研究区的水蚀风险等级;并结合全国第二次土壤侵蚀遥感(LandsatTM)调查数据,进行土壤侵蚀时空变化分析...     

基于夜光遥感数据的中原城市群建成区时空变化分析

本文基于“类NPP-VIIRS”夜光遥感数据集,采用改进的统计数据比较法提取中原城市群建成区,利用重心迁移指标和典型景观格局指标,分析中原城市群建成区2002—2020年的时空变化特征。研究表明:①中原城市群建成区扩张强度先快后慢,整体呈下降趋势;建成区重心在经历多次偏移后最终指向东南方向,但一直位于郑州大都市区范围内。②中原城市群发展迅速,建成区总面积在2002—2020年增加了1.429倍;在2011—2012年出现大量新兴城镇;2014年之后趋于稳定,城镇之间的联系越来越紧密。③中原城市群建成区空间格局复杂度逐年上升,破碎程度总体降低,郑州大都市区建成区扩张速度明显快于中原城市群整体建成区扩张速度。     

南京市耕地时空变化及驱动力分析

根据2000年、2005年和2010年3期影像资料,运用遥感平台获取了南京地区10 a的耕地变化时空数据;结合南京历史气象数据、人口数据及其他空间属性数据,运用GIS空间分析方法及数理统计方法 ,全面分析了南京市2000年~2010年间耕地的空间结构特征及其驱动力;揭示该区耕地数量变化的幅度、速度和区域差异,并用空间重心转移模型、分形模型分析了南京耕地的空间变化特征和区域方向。     

基于夜光遥感的山东省城市时空格局演化分析

基于1993年、1998年、2003年、2008年、2013年由美国军事气象卫星计划/线性扫描系统(defense meteorological satellite program/operational linescan system,DMSP/OLS)获取的山东省夜间灯光数据,结合山东省社会经济统计数据,采用夜间灯...     

Spatial-temporal modeling of initial COVID-19 diffusion: The cases of the Chinese Mainland and Conterminous United States

COVID-19 outbreaks in China in late December 2019, then in the United States (US) in early 2020. In the initial wave of diffusion, the virus respectively took 14 and 33 days to spread across the provinces/states in the Chinese mainland and the coterminous US, during which there are 43％ and 70％ zero entries in the space-time series for China and US respectively, indicating a zero-inflated count process. A logistic growth curve as a function of the number of days since the first case appeared in each of these countries accurately portrays the national aggregate per capita rates of infection for both. This paper presents two space-time model specifications, one based upon the generalized linear mixed model, and the other upon Moran eigenvector space-time filtering, to describe the spread of COVID-19 in the initial 19 and 58 days across the Chinese mainland and the coterminous US, respectively. Results from these case studies show both models shed new light on the role of spatial structures in COVID-19 diffusion, models that can forecast new cases in subsequent days. A principal finding is that describing the spatio- temporal diffusion of COVID-19 benefits from including a hierarchical structural component to supplement the commonly employed contagion component.     

温州市新型冠状病毒肺炎时空分布格局演化分析

本文首先结合社交媒体信息和温州市新型冠状病毒肺炎（COVID-19）发展态势,获取疫情传播先验知识,进一步采用DBSCAN自适应聚类算法,分析温州市COVID-19时空分布格局与演化规律。结果表明：①温州市COVID-19易在20~59岁的青壮年人群,以及商业服务人员、农民和工人人群间传播;②我国针对人口流动采取的系列措施能够有效遏制疫情进一步蔓延,使得温州市聚类空间簇数量在时间上呈现先增加后减小的趋势;③温州市鹿城区银泰商贸附近、乐清市南部和瑞安市西部具有疫情扩散高风险,后期需增强防控力度。本文细粒度地分析了温州市疫情时空演化过程,能够更好地辅助温州市政府部门更精细地部署疫情防控措施。     

新冠病毒疫情期间复工复产卫星遥感监测

本文利用美国新一代极轨卫星NPP搭载的VIIRS载荷数据反演获得的热点数据,以及美国NASA的Aura卫星搭载的OMI载荷的二氧化氮对流层柱浓度资料,对中国地区2020-01—02及2019年同期,以及抗击疫情期间和后期复工复产的情况进行监测。监测结果表明：（1）2020-02较1月份及2019年同期相比,工业企业的耗能水平却出现显著降低,NO₂浓度呈现显著下降趋势。（2）全国工业热源点数和分布范围及密度自2020-02-03正式复工后稳步提升。湖北省除武汉、黄石和鄂州地区仍可监测到少数热点外,其他地区2月份均未再监测到任何热点,也证明了湖北基本没有复工迹象。（3）疫情得到基本控制之后,京津冀地区工业热源点有显著增加,但新增区域一般仍处于低能耗水平。从全国大气NO₂柱浓度监测来看,复工开始前后与2019年同期相比,污染物浓度均呈现明显下降趋势,说明复工强度有限。（4）到3月初工业热源点及其能耗水平出现显著升高,中国大部分地区的热源企业虽已逐步复工生产,说明工业产能较2月有显著提升,但生产规模或产能并未完全恢复。     

改进的无人机影像处理技术在新冠疫情复工建设中的应用

疫情期间复工复产需要准确的现场信息及高精度分辨率的正射影像作为决策依据,但管理人员无法通过密集的现场巡视获取信息。无人机外业数据采集速度快、采集精度高、数据量全,但传统的无人机正射影像处理速度无法满足项目刻不容缓的需求,因此本文对无人机外业快速采集-快速内业处理技术-目标成果识别作了全方位的研究,基于改进SURF无人机影像快速处理算法并针对大型工程设备在影像上呈现规则矩形、特征点突出、明暗对比关系明显等关键要素,快速处理得到正射影像,并在此基础上运用Fast R-CNN网络识别现场机械设备为复工决策提供决策依据,相应成果已在新冠疫情期间雄安高铁站工程建设复工复产中得到了应用。     

美国商业遥感卫星的发展

高分辨率光学遥感卫星是对地观测的重要组成部分,是获取基础地理空间信息的主要技术手段。从1999至今,美国连续发射了IKONOS、QuickBird、WorldView系列多颗高分辨率商业卫星,一直引领着高分辨率光学卫星遥感发展潮流。通过对美国第一、二、三代的多颗典型遥感卫星的设计理念和技术指标进行深入剖析,总结美国商业遥感卫星的特点和发展趋势,对我国的卫星事业发展具有一定借鉴意义。     

Snow cover area variability assessment in the upper part of the Satluj river basin in India

In high-altitude areas, snow cover plays a significant role in mountainous hydrology. Satluj, which is a snow-fed river, is a part of the Indus River system in the western Himalayas. Snow cover area (SCA) variability in this river basin affects the spatio-temporal flow availability and avalanche events. Keeping this in mind, the present study focuses on SCA variability and its relationship with various topographical features such as elevation, slope and aspect. The study has been carried out in the upper part of the Satluj River Basin on the basis of MODIS Terra (MOD10A2) data from 2001 to 2014. It has been noticed that the average annual SCA in this part of the Satluj River Basin varies from 44 to 56% with an average of about 48% of the total basin area of 16, 650 km². Further, snow accumulation and depletion curves have been suggested for assessing the SCA in the study area.     

陆地表层覆盖变化对地表反照率影响的四国对比

陆表覆盖变化影响地表特征从而改变地表能量平衡是理解人类活动对全球气候变化影响的关键环节。选择国际气候谈判主要国家的美国、印度和巴西作为中国的对比国,对比分析不同国别、不同气候带典型陆表覆盖类型的地表反照率时空差异,进而模拟开垦和城市化等陆表覆盖变化对反照率的影响差异。结果表明：(1) 2000年—2015年,中国、美国的地表反照率年际变化存在明显的气候带空间分异特征,中国干旱半干旱区和美国中低纬湿润区表现出降低趋势,而中国亚热带湿润和美国高纬与中部干旱区则表现出明显的升高趋势,印度的地表反照率年际变化呈微弱下降趋势,而巴西为微弱上升趋势。(2)无雪覆盖时,耕地、林地、草地和人造地表反照率具有夏高、冬低的时间变化特征,干旱半干旱区反照率明显高于湿润区。4种类型的国别差异体现在,中国亚热带湿润区地表反照率均以上升为主,干旱半干旱区则相反;美国除耕地在干旱区呈较强的升高趋势外,其余类型基本为降低趋势;印度均表现为降低趋势;巴西则表现为略微升高趋势。(3)与无雪覆盖相比,有雪覆盖时不同陆表覆盖类型地表反照率均有所提高,林地提高幅度最小,约0.06—0.26,耕地提高最大,约为0.17—0.38,且中国林地反照率提高幅度略高于美国。(4)原陆表覆盖为林地时,开垦和城镇化均导致地表反照率升高,且干旱区升高幅度高于湿润区,湿润区的升高幅度随纬度降低而减弱;为草地时,开垦主要在巴西、印度和中、美亚热带湿润区引起地表反照率升高。而城镇化引起的反照率变化则受到原有地表覆盖、季节和气候背景影响存在较复杂的国别和气候带差异。