灾后疫情遥感监测体系研究进展
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遥感技术在自然灾害监测中的实际应用趋势自然灾害频发对我们的社会和经济造成了严重的损失,因此,准确监测和预测自然灾害的发生与发展趋势至关重要。
遥感技术作为一种非接触式的信息获取手段,凭借其广泛的空间覆盖和高时效性,已成为自然灾害监测和预警的重要工具。
本文将探讨遥感技术在自然灾害监测中的实际应用趋势。
首先,遥感技术在地震监测方面具有巨大的潜力。
地震是一种无法预测且瞬间发生的自然灾害,然而,遥感技术可以通过监测地壳变形、地表运动以及地震后余震等信息,提供关于地震发生时间、地震位移和震级等重要参数。
例如,利用合成孔径雷达(SAR)技术,我们可以监测到地表的微小变形,从而在地震风险区域提供实时的监测和预警。
其次,遥感技术在洪水监测中发挥了重要的作用。
洪水是一种常见而又具有灾害性的自然现象,导致了许多人员伤亡和财产损失。
遥感技术能够获取全球范围内的洪水动态信息,并提供洪水预测和监测服务。
通过卫星遥感数据和雷达回波图像,我们可以实时获取洪水范围、水位以及涌浪高度等关键信息,从而帮助当局及时采取措施,确保人民生命财产的安全。
另外,遥感技术还在火灾监测和预警方面具备巨大潜力。
火灾是一种迅速蔓延、具有毁灭性的自然灾害,对生态环境和人类社会产生了严重的威胁。
遥感技术可以通过火点监测与识别、热红外成像以及烟尘浓度检测等手段,快速准确地了解火灾的蔓延速度、燃烧面积和火势等指标,为火灾应急响应和预防提供科学依据。
此外,遥感技术还可以应用于台风和飓风监测。
台风和飓风是破坏性极强的气候现象,给沿海地区带来了巨大的风暴潮和降雨。
使用卫星遥感数据,我们可以实时监测风暴路径、风速和风力范围等信息,帮助相关部门及时发布预警信息,减少损失和保护人民生命财产安全。
最后,遥感技术在地质灾害监测方面也起到了重要的作用。
地质灾害包括滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害,给山区和丘陵地带带来了严重的危害。
通过遥感技术的应用,我们可以及时获取地表形变、植被覆盖情况以及地质构造信息等数据,提前预警地质灾害发生的风险,并及时采取行动保护人民的生命和财产。
遥感技术在灾害监测与紧急响应中的应用随着科技的不断发展,遥感技术在灾害监测与紧急响应中的应用越来越受到重视。
遥感技术利用航空器、卫星等遥感平台,通过获取地球表面的电磁波辐射,以及地下和海洋的反射波和散射波等信息,实现对地球表面的观测与数据采集。
在灾害的监测与紧急响应中,遥感技术可以提供及时、准确的地理信息,帮助决策者做出正确的判断和采取有效的措施。
首先,遥感技术在灾害监测中具有很大的优势。
它能够实时获取大范围的信息,迅速评估灾害的规模和程度。
例如,在地震发生后,遥感技术可以通过观测地震区域的地表形变,来评估地震的破坏情况。
此外,遥感技术还可以监测气象灾害,如台风、暴雨等。
通过观测大气层的云图和降水量等信息,可以提前预警并采取相应措施,减少灾害带来的损失。
其次,遥感技术在紧急响应中发挥了重要作用。
在灾害发生后,遥感技术可以为救援行动提供有力支持。
通过获取受灾区域的高分辨率图像,可以清晰地观察到被毁坏的建筑物和道路等,为救援人员提供准确信息,指导他们的行动。
此外,遥感技术还可以监测水质污染和病虫害等灾害后果,及时采取措施,保护灾区居民的生命和健康。
在灾害监测与紧急响应中,遥感技术的应用不仅仅局限于地面观测。
卫星遥感是遥感技术中最为重要的一种方式。
通过卫星遥感,可以实现对大范围地域的观测与监测。
例如,在地震监测中,卫星遥感可以观测地震区域地表的形变,帮助判断地震的规模和程度。
而在气象灾害的监测中,卫星遥感可以观测大气层中的云图和降水量等信息,提前预警并采取相应措施。
此外,卫星遥感还可以用于监测火灾、洪水等自然灾害,提供实时的地理信息,协助救援行动。
除了卫星遥感,无人机遥感也是灾害监测与紧急响应中常用的手段之一。
无人机具有灵活性和快速响应能力,可以在受灾区域内快速飞行,并获取高分辨率的图像数据。
例如,在地震发生后,无人机可以飞行到受灾区域内,获取地震破坏的实时图像,帮助救援人员做出准确决策。
而在山体滑坡和洪水等灾害中,无人机可以低空飞行,观测到被毁坏的建筑物和道路等,为救援人员提供准确信息。
多时相遥感影像变化检测方法研究进展综述1. 本文概述随着遥感技术的飞速发展,多时相遥感影像在环境监测、资源管理、城市规划等领域发挥着越来越重要的作用。
多时相遥感影像变化检测,作为遥感影像分析的核心内容之一,旨在识别和量化不同时间点获取的遥感影像之间的变化信息。
本文旨在全面回顾和评述多时相遥感影像变化检测方法的研究进展,包括传统方法和基于深度学习的方法,以及它们在各类应用场景中的性能表现。
本文首先介绍了多时相遥感影像变化检测的基本概念、研究背景和重要性。
随后,本文详细梳理了当前主流的变化检测方法,包括基于像素、基于特征和基于决策的方法,并分析了这些方法的优缺点。
特别地,本文重点关注了近年来兴起的基于深度学习的变化检测方法,如卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)和生成对抗网络(GAN)等,并探讨了它们在提高变化检测精度和效率方面的潜力。
本文还讨论了变化检测方法在实际应用中面临的挑战,如数据异质性、变化类型多样性和计算复杂性等,并提出了可能的解决方案和未来研究方向。
通过本文的综述,我们期望为遥感科学和相关领域的研究者提供一个关于多时相遥感影像变化检测方法的全面了解,并激发新的研究思路和技术创新。
2. 多时相遥感影像基本概念多时相遥感影像,指的是在不同时间点对同一地区或目标进行多次遥感观测所获取的影像集合。
这些影像可以来自同一传感器,也可以来自不同传感器,但它们的共同点是都反映了同一地区在不同时间点的地表状况。
多时相遥感影像的获取,有助于我们深入了解地表的动态变化,如土地利用覆盖变化、城市扩张、自然灾害等。
多时相遥感影像的变化检测,就是通过对这些不同时间点的影像进行比较和分析,识别出地表发生的各种变化。
这种变化检测的方法,可以基于像素级、特征级或对象级进行。
像素级变化检测主要关注像素值的变化,通过比较不同时间点的像素值来识别变化区域特征级变化检测则提取影像中的特定特征,如纹理、形状等,通过比较这些特征的变化来识别地表变化对象级变化检测则是将影像分割为不同的对象,通过比较这些对象的变化来识别地表变化。
遥感技术在地质灾害监测中的应用研究一、引言地质灾害是自然界中对人类生命财产安全构成严重威胁的现象,如滑坡、泥石流、崩塌等。
为了有效预防和减轻地质灾害带来的损失,及时准确的监测手段至关重要。
遥感技术作为一种先进的空间观测技术,凭借其大面积、快速、动态、多源等特点,在地质灾害监测中发挥着越来越重要的作用。
二、遥感技术概述遥感技术是指从远距离、高空或外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器,通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理,从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术。
遥感技术主要由遥感平台、传感器、信息传输与接收装置、图像处理与分析系统等部分组成。
按照不同的分类标准,遥感技术可以分为多种类型。
例如,根据遥感平台的高度,可分为地面遥感、航空遥感和航天遥感;根据所利用的电磁波谱段,可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
三、地质灾害的类型与特点(一)滑坡滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。
滑坡通常具有突然性、破坏性强的特点,其发生往往与地形地貌、岩土体性质、水文地质条件以及人类活动等因素密切相关。
(二)泥石流泥石流是山区沟谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激发的,含有大量泥沙石块的特殊洪流。
泥石流具有暴发突然、来势凶猛、破坏力大等特点,往往会造成严重的人员伤亡和财产损失。
(三)崩塌崩塌是指陡坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体,翻滚、坠落的现象。
崩塌的发生通常与岩石的结构、构造、风化程度以及地形条件等因素有关,具有速度快、规模大小不一的特点。
四、遥感技术在地质灾害监测中的应用原理遥感技术在地质灾害监测中的应用主要基于其对地表信息的获取和分析能力。
通过不同类型的传感器,可以获取到地表的地形、地貌、植被覆盖、土壤湿度等信息。
在滑坡监测中,遥感技术可以通过对滑坡体的形态、位移、植被变化等特征的监测,分析滑坡的稳定性和发展趋势。
遥感技术在农业灾害监测中的应用研究一、引言农业灾害是制约农业生产发展的重要问题之一。
由于灾害的突发性和广泛性,传统的监测手段难以满足实时、准确的需求。
在这种背景下,采用遥感技术进行农业灾害监测成为一种重要手段。
本文将探讨遥感技术在农业灾害监测中的应用研究。
二、农业灾害的分类和特点农业灾害种类繁多,包括洪涝灾害、旱灾、霜冻、病虫害等。
每一类农业灾害都有其特点,如洪涝灾害通常具有突发性、扩展性和破坏性,而旱灾则具有长期性和渗透性。
因此,针对不同类型的农业灾害,需要采取不同的监测手段和方法。
三、遥感技术在农业灾害监测中的应用1. 遥感数据获取遥感技术通过卫星、飞机或无人机等手段,获取大范围、长时间序列、高分辨率的农业信息。
通过对农田、水域、植被等进行定期监测,可以实时获取农业灾害的信息。
2. 遥感数据处理获取到的遥感数据需要进行处理,以提取有关农业灾害的特征和指标。
例如,通过遥感图像的分析,可以获得植被指数、土壤湿度等数据,进而对农田的生长情况进行评估。
此外,遥感数据还可以通过图像处理技术进行图像融合、分类等操作,进一步提高数据的解译精度。
3. 遥感技术在洪涝灾害监测中的应用洪涝灾害是农业生产中常见的灾害之一。
遥感技术可以通过对洪涝区域进行高分辨率图像的获取,实时反映洪涝的范围和程度。
此外,遥感技术还可以结合地理信息系统(GIS),对洪涝灾害的淹没范围、洪水演进过程进行模拟和预测,为农业灾后恢复提供科学依据。
4. 遥感技术在旱灾监测中的应用旱灾是全球范围内常见的农业灾害之一。
遥感技术可以通过监测土壤湿度、植被指数等参数,实时反映旱灾的发生和持续过程。
此外,遥感技术还可以结合气象数据,对干旱程度进行分析和评估,为农业生产的调控和管理提供科学支持。
5. 遥感技术在病虫害监测中的应用病虫害是影响农作物生长的重要因素。
遥感技术可以通过监测植被指数、叶面积指数等参数,实时监测农作物的健康状况。
此外,遥感技术还可以结合病虫害传播规律和农作物生长期,进行病虫害的预测和预警,为农民提供防治措施的参考。
卫星遥感技术在自然灾害监测预警中的应用研究自然灾害在人类发展历程中一直是难以避免的一部分,无论是地震、洪涝、干旱、台风等,它们都给人们的生命财产带来了巨大的威胁。
在面临这些威胁的时候,我们需要一种可以及时、准确地监测、预警自然灾害并采取相应措施的有效技术手段,而卫星遥感技术正是这种技术手段之一。
本文将从监测预警、信息获取、数据分析和解读等角度,简单介绍卫星遥感技术在自然灾害监测预警中的应用研究。
一、自然灾害监测预警问题自然灾害监测预警是防灾减灾工作中的重要部分。
传统的自然灾害监测预报主要是基于变化的物理量,如地面观测站的气象、水文、地震观测数据等,这些数据虽然能通过人为干预来采集和处理,但是缺乏实时性和全面性,无法覆盖广阔的地理区域。
通过卫星遥感技术将可以有效解决这些问题,并且可以及时、精准地获取地表信息,很好地完成自然灾害的集中监测和预报。
二、卫星遥感信息获取遥感技术是指通过无人机、卫星等载体获取地球表面的信息的一种技术手段。
遥感技术形成了一种先进的、快捷的、广泛适用的信息获取方法,目前正在呈现出越来越广泛的应用趋势。
卫星遥感技术的优势在于可以进行大面积、全方位的信息获取,覆盖范围广、时效性、数据多样性等优点显著,尤其当出现自然灾害时,卫星遥感图像可以及时地获取灾害影像,这对于实时监测自然灾害所造成的影响以及指导抢险救灾具有重要的意义。
三、卫星遥感数据分析和解读卫星遥感数据的分析和解读是指对卫星遥感图像数据进行加工处理和分析研究,依据所得信息为自然灾害的监测和预警提供科学判断依据的全过程。
卫星遥感数据的分析和解读主要包括遥感影像的图像处理、信息提取、分类与分析等几个重要步骤,通过透视卫星遥感影像获取数据的“卫星图谱”等一系列科学解决方案,进一步实现灾害的实时监测与预警。
四、遥感信息综合分析对卫星遥感数据的综合分析是基于卫星遥感数据的处理和解译完成的,该过程涉及到诸多领域,如土地利用/覆盖分析、环境变化监测、极端气候事件的评估和预测等。
自然灾害监测体系研究4篇(重大自然灾害监测评估问题与对策)自然灾害监测体系研究4篇重大自然灾害监测评估问题与对策自然灾害监测体系研究摘要:我国减灾空间信息资源应以共享为核心,以建立减灾空间数据信息共享机制为重点,加强我国对空间信息基础设施发展的宏观协调,打破部门和单位的界限,激活现有资源,提高利用效率,充分利用现代化先进的信息技术,在全面整合、优化现有资源的基础上,建立我国防灾减灾空间数据信息基础设施,为我国防灾减灾服务。
关键词监测体系自然灾害灾害自然灾害监测体系研究:重大自然灾害监测评估问题与对策1自然灾害监测评估对空间数据的需求1.1自然灾害监测评估技术框架大多数情况下,自然灾害不以单一灾种出现,往往会以灾害链的形式存在,一种自然灾害会引发一系列的次生灾害现象,形成灾害链。
常见的灾害链有4种,即台风-暴雨灾害链、寒潮灾害链、干旱灾害链和地震灾害链(史培军,2002),因此,对致灾因子的监测需要结合灾害链形成演化的特点,对致灾因子的强度、频率、持续时间、区域范围、起始速度、空间扩展、重现期等指标进行监测。
承灾体包括自然资源和社会资源,监测的目的是对人类、财产、资源等脆弱性进行评估评价。
灾情监测指标包括生命线、生产线、城乡住房、基础设施和生态环境等损失破环情况,为人员受灾情况和灾害直接经济损失、灾害社会影响评估提供空间信息支撑。
在以上基础上,利用数据处理、信息挖掘、灾害模拟与仿真、灾害应急监测、空间数据管理和智能决策等技术,通过集成转化空间数据应用处理和服务的先进成果,围绕防灾、抗灾、救灾不同阶段的需求,开展自然灾害风险评估、自然灾害灾情评估、恢复重建规划与评估,开展灾害信息服务和决策支持。
1.2自然灾害监测评估与空间数据需求传统的地面监测在时效性和覆盖面上局限性比较大,目前,卫星遥感、航空遥感技术已经进入一个能动态、快速、多平台、多时相、高分辨率地提供对地观测数据的新阶段。
随着遥感技术在重大自然灾害领域的应用深度不断扩大和延伸,灾害管理对空间技术应用的需求也日益迫切。
灾害遥感监测体系发展与展望作者:杨思全来源:《城市与减灾》 2018年第6期灾害遥感监测发展现状灾害遥感监测在全球范围内备受重视。
1973年美国利用陆地卫星数据监测密西西比河洪涝灾害拉开了灾害遥感监测的序幕,此后灾害遥感监测在全球蓬勃发展。
全球层面,第3 届世界减灾大会通过的《2015—2030 年仙台减灾框架》,明确提出要着力推动灾害遥感监测工作;第61 届联大第110 号决议同意“联合国灾害管理与应急反应天基信息平台(UN-SPIDER)”项目,并在中国国家减灾中心设立项目办公室,旨在为所有国家、相关国际和区域组织灾害管理提供遥感信息服务。
区域层面,“空间与重大灾害”国际宪章(Charter)、欧洲全球环境与安全监测计划(Copernicus)、亚太空间合作组织(APSCO)等,也在积极推动区域灾害遥感监测工作。
国家层面,美国联邦应急管理署(FEMA)、德国卫星图像灾害信息中心(ZKI)等机构也积极开展灾害遥感监测和服务工作。
我国经过多年的发展,对灾害遥感监测应用日趋广泛和深入,在数据平台、系统平台、业务模式、工作流程、产品体系、业务标准等方面取得了显著进展,初步具备空天地灾害救助决策支撑能力(图1)。
目前,我国灾害应急管理面临诸多新挑战、新形势和新任务,在遥感技术应用方面,已有能力与应急工作需求差距还很大,突出表现为“用”的牵引不够,灾害发生后不能根据应急决策需求及时提供有效的信息供给。
我们亟须借鉴国际先进经验,以应急决策需求为牵引,以应急过程为主线,以空天地监测资源协同为手段,建立完备的灾害遥感监测体系,为全面提升我国综合防灾减灾能力提高强有力的技术支撑。
灾害遥感监测业务体系建设的必要性2018 年10 月10 日,习近平总书记在中央财经委员会第三次会议上发表重要讲话,强调自然灾害防治关系国计民生,要建立高效科学的自然灾害防治体系,提高全社会自然灾害防治能力,为保护人民群众生命财产安全和国家安全提供有力保障。
灾后疫情监测预警系统数据应用与分析灾难发生后,灾后疫情监测预警系统的建立和数据的准确应用与分析变得至关重要。
在自然灾害或人为灾难导致灾后疫情爆发的情况下,及时准确的监测和预警系统数据分析可以有效帮助政府和相关机构制定合理的救援和防控措施,最大限度地减少人员伤亡和疫情扩散的风险。
一、灾后疫情监测数据的收集与处理灾后疫情监测预警系统的数据收集包括从灾区及周边地区收集疫情信息,包括病例报告、医疗机构的数据和公众健康状况等等。
这些数据可以通过多种渠道获取,如当地卫生部门、医疗机构、社区健康中心等。
收集到的数据需要进行统一的格式化处理,确保数据的准确性和一致性,以便后续的数据分析和应用。
在数据处理阶段,需要进行数据清洗和数据整合。
数据清洗包括去除重复数据、修正错误数据以及填充缺失数据等,确保数据的完整性和准确性。
数据整合则是将来自不同渠道的数据整合在一起,以构建一个完整的疫情监测数据集。
二、灾后疫情数据分析方法与技术灾后疫情数据的分析可以利用多种方法和技术,以揭示疫情的传播规律和趋势,为相关决策提供科学依据。
1. 疫情爆发风险评估:基于历史疫情数据和灾区特征,可采用风险评估模型,对灾后疫情的爆发风险进行评估。
这些模型可以考虑灾难的规模、人口密度、基础设施状况等指标,并结合灾区的疫情数据,为相关决策提供风险评估报告。
2. 疫情传播模型:传染病传播模型可以帮助理解疫情在人群中的传播方式和速度。
常用的模型包括传染病动力学模型如SIR模型、SEIR 模型等。
通过与实际数据拟合,可以预测疫情的传播趋势和规模,从而为防控措施的制定提供依据。
3. 空间分析:利用地理信息系统(GIS),对灾区及周边地区的疫情分布进行空间分析,绘制疫情传播的热力图和密度图,发现疫情的聚集区域和传播路径,为救援和防控工作提供空间决策支持。
4. 数据挖掘与机器学习:利用数据挖掘和机器学习算法,对大规模的疫情监测数据进行挖掘,从中发现隐藏的规律和相关性。
遥感技术在环境监测和灾害预警中的应用研究随着人类社会的进步和环境问题的日益突出,环境监测和灾害预警成为了重要的研究领域。
遥感技术作为一种远距离获取地球表面信息的手段,具有非常广泛的应用前景。
本文将探讨遥感技术在环境监测和灾害预警中的应用研究进展,并说明其在提高环境监测和灾害预警能力方面的重要性。
首先,遥感技术在环境监测方面的应用研究得到了广泛关注。
通过卫星、飞机等载荷系统获取的遥感图像能够提供大范围的地表覆盖信息,帮助研究人员了解并监测各种环境变化。
例如,通过监测土地利用变化,可以揭示土地的开发和利用状况,为土地规划和资源管理提供决策依据。
同时,通过遥感技术获取的海洋信息可以帮助科学家观测海洋中的污染物、营养盐浓度、浮游生物分布等参数,从而提高海洋环境保护的能力。
其次,遥感技术在灾害预警方面的应用研究也取得了显著的成果。
地震、洪涝、滑坡等自然灾害对人类社会造成了巨大的损失,因此准确地预测和预警这些灾害的发生对于保护人们的生命和财产具有重要意义。
遥感技术通过对地表形变、地质构造以及地下水位等信息进行长期监测,可以为灾害的研究和预警提供重要的数据支持。
例如,在地震预警方面,遥感技术可以通过监测地表形变来预测地震的发生,进而提前采取相应的防护措施,降低灾害风险。
此外,遥感技术还可以结合地理信息系统(GIS)等技术,实现对环境监测和灾害预警的综合应用。
GIS能够将遥感数据和其他地理数据进行空间分析和集成,提供更全面、准确的地理信息支持。
例如,在环境监测中,遥感图像可以与地面观测数据相结合,实现对多种环境指标的监测和评估。
在灾害预警中,遥感数据可以与地理信息系统相结合,实现对灾害发生地区的精确定位和快速响应。
然而,遥感技术在环境监测和灾害预警中的应用研究仍面临一些挑战。
首先,遥感图像的处理和解译需要专业的技术人员,这对人力资源的需求较高。
其次,遥感图像的分辨率和覆盖范围可能受到限制,这对于某些细粒度的监测和预警需求可能有所不足。
灾后疫情遥感监测体系研究进展
[ 07-08-09 17:05:00 ] 作者:杨思全,范一大,武学编辑:studa20
大灾之后易有大疫,这是疫病发生与流行的规律,也是历史经验[1, 2]。
灾害发生后,传染病暴发引起的人员伤亡有可能超过灾害事件本身造成的人员伤亡,严重影响灾区的救灾效率和生活、生产的恢复。
因此,加强重大自然灾害发生后传染病病源监测和控制是应对传染病突发事件,有效开展综合减灾的重要举措。
疫情监测主要指对疫情区域环境条件的监测和疫病感染者身体状况的监测。
目前,在灾后疫情监测方面,应用较多的是现场调查法,比较适合疫情感染者身体状况的监测和小范围疫情区环境条件的监测,而对于大范围的疫情区域的监测,应用遥感技术则具有时效性强、费用相对较低、信息量大、灵活性强等优点,同时还可以进行疫情风险监测、发布预警等。
本文基于传染病暴发及其传播机制,对遥感技术在灾后疫情监测中的应用及其灾后疫情监测体系研究进展做一综述。
1 遥感技术在疫情监测中的应用现状
国外在应用遥感技术进行疫情监测方面的研究起步较早。
1971年,美国学者Cline首次提出将航空遥感影像作为流行病学研究工具的设想[3]。
随后,美国国家航空和宇宙航行局(NASA)与得克萨斯大学合作研究,对遥感技术在传染病监测中应用的可行性进行了证实[4],标志着遥感技术在疫情监测中应用的可行性理论研究与论证工作的开始。
在后来的研究中,众多学者利用诺阿(NOAA)、梅托沙(METEOSAT)等气象卫星影像数据对气温、湿度、饱和差、降雨量、植被覆盖等与疫情发生与流行有关的气候环境因素进行研究和分析[5,6],以及利用斯鲍特(SPOT)、地球资源探测(LANDSAT)、蒂姆(TM)等系列卫星对地形、地貌、植被结构、植被丰度、地表湿度等可以用于疫情识别、预警的地理因素进行研究和分析[7,8]。
我国在应用遥感技术进行疫情监测方面的工作起步较晚。
但已取得一定成果,包括应用地理信息系统对钉螺、鼠疫、疟疾等流行病的空间分布、风险分析,以及与降雨量、空气湿度等环境因素之间的定性、定量关系进行的研究[9-15],还有应用遥感、地理信息系统等遥感技术对疟疾、血吸虫、钉螺等流行病进行趋势预测研究[16-20]等等。
目前国内外在遥感技术支持下的疫情监测研究主要集中在实验型研究阶段,已有的成果仅局限于理论方面的探索研究,相应的理论、方法、模型、技术流程尚不成熟,有关实际应用方面的研究开展的较少,尤其在与综合减灾业务结合方面仍然是一个空白。
2 遥感技术在灾后疫情监测中应用的理论基础
2 1 疫情暴发流行与环境因子关系密切蚊媒的孳生、繁殖与自然因素密切相关,其中气温、降雨量、相对湿度为主要影响因素[20]。
许多疫情的发生和流行与地理位置、海拔高度、空气湿度、居住环境等空间信息密切相关。
研究表明,约80%的流行病学资料具有空间属性[4],部分疫情的暴发
流行与环境因子密不可分。
对这类传染病来说,监测控制其赖以暴发流行的环境因子,是揭示疫情发生机制、提高疫情防治效率的重要途径。
2 2 自然灾害导致灾区生态环境突变自然灾害发生,除了本身造成社会经济损失和人员伤亡外,还可能引发疫情,因为灾害发生往往会造成灾区生态环境的突变。
具体表现为:(1)灾害可滋生疫情暴发流行环境,加快病原体的扩散和传播速度,极易造成一些自然疫源性疫病的流行。
(2)灾害可降低灾民的疫情抵抗力,临时安置的灾民往往流动性强、居住环境、生活条件差,机体抵抗力大大降低,增加疫情发生与传播的机率。
(3)灾害可破坏灾民日常医疗体系,难以及时进行病情诊断和治疗,延缓救治时间,扩大疫情传播、流行范围。
2 3 遥感技术是灾区疫情监测的重要技术手段遥感技术能比较快速、准确、客观地监测地表环境因素的变化,且具有覆盖面广、信息丰富、可重复观测、不受地理环境条件约束等特征。
建立灾后疫情案例数据库,基于空间信息技术和传染病病理学,研究分析灾后疫情发生、流行与周围环境因子之间的关联关系,并应用数理统计方法确定引发疫情发生与流行的主导性环境因子及其临界值。
当区域灾害风险增大时,结合灾后疫情案例库判断灾害可能会引发的疫情种类。
在进行灾害风险遥感监测的同时,也开展植被结构、植被丰度、降雨量、水系分布、地表湿度、地表温度等灾后疫情主导性因子的遥感监测。
然后,综合分析区域自然因子、传染病预防与控制物资筹备、传染病应急处置能力等,进行灾后疫情风险分析和预警,为灾后疫情的预防和控制提供决策支持依据,灾后疫情遥感监测流程见图1。
3 遥感技术支持下的灾后疫情监测体系建设
3 1 疫情数据库管理系统灾后疫情数据库管理系统是遥感技术支持下的灾后疫情监测体系建设的基础,它直接影响着疫情风险预警、评估和救助的工作效率,影响着综合减灾的效率,包括引发疫情的灾害案例收集、灾后疫情形成机制分析、疫情数据库管理系统研究开发等内容。
其中,灾害案例是分析灾后疫情成灾机制的依据,在收集引发疫情灾害案例的基础上,分析疫情区地形、地貌、相对湿度、海拔高度等居住环境,以及人口密度、居民年龄比例、居民性别比例、居住区植被覆盖度、水源污染情况等居住条件,并按照灾种、时间、区域等标准进行程序化处理。
灾后疫情风险等级划分体系灾后疫情是灾害事件直接导致的结
果。
所以,灾后疫情风险等级的划分与灾害事件本身密不可分,只有在灾害风险分析的基础上才可以确定灾后疫情风险等级。
通过分析灾害风险,并结合灾后疫情案例数据库,确定灾害可能引发的疫情事件类型。
然后,综合考虑灾害风险区自然因子(气温、降雨量、相对湿度、海拔高度等)、居住环境(人口密度、人口年龄构成、疫情暴发频次、疫情损失等)、预防与控制物资储备(救灾物资、疫苗、药物、医疗器械等)、预防与控制能力(卫生处理能力、应急响应能力、医疗水平等)等,在空间信息技术与数理统计模型的支持下,建立风险评价指标体系与方法体系,对灾后疫情风险进行等级划分。
图1 灾后疫情遥感监测流程图(略)
一般情况下,以一个相同的指标体系对不同的疫情进行风险评估是可行的。
但是,由于不同疫情暴发与流行的媒介生物、病原体及其他影响因素不尽相同,而且灾民对传染病的抵抗力也存在很大差异。
所以,在使用灾后疫情风险等级评估体系时,要具体疫情具体对待,并根据实际情况进行必要的调整。
灾后疫情风险早期预警体系与灾害事件相比,灾区疫情的发生
具有一定的滞后性,即灾害事件发生后,随着环境条件的恶化,病菌生存、繁殖的环境,以及传播的媒介逐渐形成,并开始作用于人体,从而导致疫情的暴发与流行。
因此,基于遥感技术,建立灾后疫情风险早期预警体系,可以有效预防与控制灾区灾后疫情的暴发与流行。
具体内容如下:(1)建立疫情预警业务运行机制:灾害给灾区带来的影响和损失是多方面的,但是这些影响和损失都可以通过灾民的伤亡程度加以体现。
所以,灾害发生后,灾害应急救助工作的重点是救人,尽可能将人员伤亡降到最低。
但是,在开展灾害应急救助的同时,也应该重视对灾区环境变化的监测,以预防灾后疫情的暴发与流行。
因此,在现场调查与遥感技术相结合的基础上,建立灾区疫情预警业务运行机制,将灾区疫情监测预警工作纳入灾害应急监测评估与预警的业务体系中。
(2)建立疫情预警技术方法体系:在灾区疫情监测中,关键是要选取合适的遥感影像,以提取与疫情有直接关系的环境因素的变化信息。
同时,作为一种技术手段,遥感技术具有现场调查无法替代的优点,但却无法完全替代现场调查工作。
所以,灾后遥感疫情预警技术方法体系包括多尺度遥感影像融合、遥感监测与地面监测疫情数据融合、遥感影像疫情信息识别等技术方法。
(3)建立疫情预警产品制作标准与规范:为了统一制图标准,便于灾民识别和理解,有必要建立灾区疫情预警产品制作规范。
即在遥感技术的支持下,研究确定灾区疫情预警产品快速制图的技术规范、数据处理模型、数据处理方法、预警产品制图等标准,建立遥感技术支持下的灾区疫情预警产品制作标准与规范,为灾区疫情预防与控制提供依据。