珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

2019年底,2019新型冠状病毒(2019-nCoV)悄然降临至九省通衢——湖北省武汉市;2019-nCoV以其隐匿性强,传染性高,加以春节将近,人口流动性大,逐渐在人群流行起来。湖北省武汉市作为此次抗击疫情的最前线,首先大魄力进行自我封城,进而为全盘接收肺炎患者入院隔离与治疗,效仿非典期间北京小汤山模型,快速建立武汉蔡甸火神山医院与武汉江夏区雷神山医院。

珠海欧比特宇航科技股份有限公司火速调整自主运营的“珠海一号”遥感微纳卫星星座(在轨4颗高分辨卫星,8颗高光谱卫星)对湖北省武汉市地区进行密集拍摄,力求获取与更新武汉市火神山医院、雷神山医院等区域的遥感影像。

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

图1 武汉市火神山医院、雷神山医院高光谱影像

欧比特选取四景时效性强,辐射质量良好的高光谱影像进行土地利用与覆盖变化监测分析,见证武汉蔡甸火神山医院与武汉江夏区雷神山医院建立的中国速度,并评估其附近区域土地利用与覆盖变化情况。

表1 “珠海一号“”高光谱影像使用情况

影像名称

拍摄时间

辐射质量

HAM2_20191103202160

_0001_L1_MSS_CCD3

2019年11月3日

良好,无云

HCM2_20200119201502

_0304_L1B_CMOS2

2020年1月19日

良好,少量薄云

HCM2_20200130201980

_0008_L1B_CMOS2

2020年1月30日

良好,少量薄云

HGM2_20200206001630

_0006_L1B_CMOS3

2020年2月5日

良好,少量薄云

使用ENVI 5.5软件与ArcGIS 10.6进行“珠海一号”高光谱影像进行辐射校正、几何校正等预处理,通过目视解译在影像中选取农作物、绿地、道路、工业用地、水体、裸地和居民地等7类地物训练样本,使用机器学习算法——随机森林算法(Random Forests)进行土地利用与覆盖类型聚合与分类,该算法实现简单、精度高、抗过拟合能力强。

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

图2 随机森林算法简单示意图

监测结果显示,武汉蔡甸火神山医院的土地覆盖类型从绿地变化为工业用地,武汉江夏区雷神山医院的土地覆盖类型从居民地变化为工业用地,原因在于医院屋顶大量采用工业建筑常用铝膜板材;在2020年1月19日至2020年2月5日间,两医院附近区域土地未见有明显土地利用与覆盖变化。

武汉蔡甸火神山医院与武汉江夏区雷神山医院10m空间分辨率的遥感影像与土地利用与覆盖变化时序如图3与图4,其从规划到建成规模到最终完善,见证中国建设的力量与人民政府为人民服务的决心,而“珠海一号”遥感微纳卫星星座亦将这伟大工程记录在遥感影像上。

火神山医院遥感影像时序变化珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(a) 2019年11月3日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(b) 2020年1月19日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(c) 2020年1月30日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(d) 2020年2月5日

雷神山医院遥感影像时序变化珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(a) 2019年11月3日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(b) 2020年1月19日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(c) 2020年1月30日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(d) 2020年2月5日

武汉蔡甸火神山医院土地利用与覆盖变化则从绿地逐步变化为工业用地。武汉江夏区雷神山医院土地利用与覆盖变化则从居民地逐步变化为工业用地。

火神山医院土地利用与时序变化珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(a) 2019年11月3日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(b) 2020年1月19日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(c) 2020年1月30日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(d) 2020年2月5日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

雷神山医院土地利用与时序变化珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(a) 2019年11月3日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(b) 2020年1月19日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(c) 2020年1月30日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

(d) 2020年2月5日

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

武汉市部分地区高光谱影像和土地利用与覆盖变化时序监测如下图所示。

2019年11月3日卫星影像

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

2020年1月19日卫星影像

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

2020年1月30日卫星影像

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

2020年2月5日卫星影像

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

珠海欧比特宇航科技股份有限公司(以下简称“欧比特公司”)由归国留学生颜军博士于2000年3月在珠海特区创立,是首家登陆中国创业板的IC设计公司(股票代码:300053、创业板指数股),现隶属于珠海国资委,由珠海格力集团控股。

欧比特公司推崇“芯科技、兴中国;小卫星、大数据”的发展理念,主要从事宇航电子、微纳卫星星座及卫星大数据、人工智能技术的研制与生产,服务于航空航天、国防工业、地理信息、国土资源、农林牧渔、环境保护、交通运输、智慧城市、数字政府、现代金融、个人消费等领域。

珠海一号卫星监测火神山、雷神山医院建设前后土地利用与覆盖变化

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