李德仁院士：空间信息技术是灾害应急管理的利器

11月2日，为期3天的2020粤港澳院士峰会暨第六届广东院士联合会年会在东莞市松山湖拉开帷幕。当天下午，2020院士峰会举行“大手拉小手·抗疫院士说”，多位奋战在抗疫一线的院士面向大湾区大中小学生讲述抗疫经历、故事以及成长历程、人生感悟，传播科学家精神，培养青少年科学求真求实的创新精神、爱国报国的责任担当。

中国科学院、中国工程院院士李德仁在演讲时表示，我们应该明白灾害应急管理十分重要，我们国家防灾减灾救灾事关人民的生命财产安全，事关社会和谐稳定。我们认为，空间信息技术来支撑防灾减灾救灾是一个核心的技术。

81岁的李德仁院士重点讲述了当疫情到来，大家被关在家里时，如何利用空间信息技术来支持疫情的防控管理问题。

地理空间信息为新冠疫情防控做的工作

（一）遥感助力火神山、雷神山监测

那时候病人太多，没地方去，决定修两座临时快速的医院，还要高质量的医院，中国人怀疑，外国人更是怀疑，我们用遥感助力火神山、雷神山的监测。这名字取得很好。2019年10月还没有出现疫情准备建火神山的地区，是小树林，过了不到十天，房子盖起来了。这数据我们通过新华社向全世界发布，告诉全世界，中国人说话算数，是用中国人的力量修火神山，这是吉林的遥感卫星为我们提供的。我们可以通过老和新的对比，发现增加这么多的建筑，这是火神山建筑的中国速度。

后来有人提出来，周边是湖泊、水，会不会影响水的质量，会不会污染水？我们拿了高光谱图像，这光谱反映水里面各种有害成分，化学成分在修火神山前后没有什么变化，说明对水质没有影响。白天干，晚上干了没有？我们用夜晚遥感给大家看，晚上灯光辉煌，这边居民区里面灯火很少，大家都在家里，唯独工地上的灯火一片辉煌，这就证明了我们人在做，天在看，向全世界宣布，中国人对抗新冠这样的能力和速度。

该地区的地址是否稳定？用雷达卫星的图像做合成空间，可以分析地标有没有形变，发现它没有变形。对雷神山也做了这个工作，雷神山的水质分析、形变分析，我们关在家里的时候就可以网上做这工作。我们现在的社会是一个物理空间与网络空间紧密耦合集成的社会，我们的活动物理空间在地球上、城市里面，但是管控可以在网络上。这就是我们的力量，中国这方面走在世界的前面。

（二）网格GIS打通疫情防控最后一公里

这是讲的遥感怎么样支持在当初最重要的时刻，稳定民心，支持全世界了解武汉，确实动用了国家的力量做疾病的防治。要管到每个人，靠什么？靠网格GIS地理信息系统，打通疫情防控的最后一公里。

2005年，我们就把武汉市的网格做起来了。武汉市很大，做了1.6万个网格，100米乘100米的格，把全市的部落分出来，开了网格管理员，发到手机，最早管每个格有几个路线杆、路灯、井盖、学校，保证公民的安全、方便。现在用该网格，1.6万个网格管了1500人口、400万房屋、109万法人组织、200万部件，这是大数据资源池，有这基础可以做基层治理的一个支点。

在疫情期间，我们把病人做了分析，理清楚，在这系统上做疫情的知识了解，叫武汉微邻里，大家互相不往来，手机上可以往来，提供信息。第一个31天，访问量达到260万次，群众通过这再进行沟通。然后，我们还做自查上报系统，帮助分级诊疗，每个人通过系统往上报情况。然后做关爱群的APP，在网上群治群防，给很多人疏通心理，做心理辅导工作，心理机器人为60000多位武汉居民提供了心理辅导，1000多位武汉居民预约了心理辅导，后来网格转化为现在的健康码，杭州、上海、武汉都有，这样的系统做好，帮助我们来管控新冠疫情，因此中国的新冠疫情管控得好，这是网格地理信息系统发挥作用。

（三）北斗时空体系精准助力疫情防控

北斗干什么？提供你精确位置的卫星导航系统，它能够精准助力疫情的防控。北斗在天上，我们用它能够支持物资的运送，拿到物资疫后，后来把北斗用上去，可以用无人机巡逻送东西，都装载北斗的芯片，武汉大学自己做高精度北斗的芯片，可以提供0.5米的导航定位，放在汽车、电动汽车、电单车上，可以做到0.5米精度，在火车上用监测的时候，也用北斗的系统来指挥、监视，北斗做了这样一个工作。

（四）人工智能助力疫情防控

我们做地理遥感的人还做人工智能，帮助疫情防控做什么？新冠的病人CT影像学这诊断有没有毛病？一个人照下来一万多个片子，病灶复杂，我们怎么样解决？用深度学习、网络来解决它，做了AI诊断系统，它的速度比人快，人做5-15分钟看一个，用人工智能做只要1.33秒钟把一个片子看完，准确度达到91.5%。

（五）夜光遥感助力疫后复工评估

晚上卫星看到地面的遥感，是灯光亮度反映人类的活动，这可以助力复工评估。夜间晚上遥感的力度和GDP相关87%，和人口分析相关78%，和电力消耗89%，和碳排放都有很高的相关，甚至城市扩张、贫困分析，你用夜间灯光遥感大数据用智能挖掘分析，可以解决三个城市群的复工进展。国务院办公厅给我们打电话，你们做夜间遥感能不能告诉我现在复工情况如何，珠三角、长三角、京津冀。我们用夜间遥感按照国务院办公厅的要求做下来，珠三角最先达到80%的复工，然后长三角，最后是京津冀，当珠三角80%的时候，长三角只有60%，而京津冀只有40%，实际上，这三处最快的情况之下，不是人在地上做交通调查，用遥感调查评估了中国三个主要城市群复工的进展。

目前还存在哪些问题？

做了一些工作，但是认为还有一些问题需要进一步攻关、研究。

（一）时空轨迹数据不全、精度不高

我们手机的定位没有北斗，用的是基站定位，精度是10、15米，因此管控不准，不能回答这两个人是少于两米是精确基础，大于五米是怎么样，回答不了，因此精度不高、数据不全。

（二）城市网格管理的精细程度不够

因此，各级领导要下沉到基层参加工作，人做比较多的工作，机械化程度不够，很辛苦。

（三）数据共享要进一步加强

好多数据在这手机上，在那个手机上，在这个、那个部门，因此不全，要有卫建委、公安、三大手机厂商的数据，这些数据的共享交流还没有形成机制。

（四）公民知情权与数据隐私权的矛盾

同时，还有人担心这是否涉及到公民的隐私权，知情权我要知道，但是数据本身又有隐私权，这有个矛盾，矛盾要科学地解决它，我们过去没有经验，这次发现这些问题。

常态化疫情防控服务体系让城市更智慧

因此，我们认为，在常态化疫情防控的时候，应该让我们的城市更加智慧，应当在网络空间疫情防控管理做好，取代物理空间的封城，封城损失了三万多亿，所有全国都有第一季度的负增长，后来慢慢回来，如果我们做到疫后管好了，不封城，不影响人的交往，不影响生活、学习、生产、交流，这就是我们应当去努力的工作。

现在5G，我们是物联网、大数据、云计算、人工智能，还有北斗三号高精度导航定位系统，这样能把我们物理空间的活动通过数字化、数字产业化、产业数字化的要求，在网络空间要管住我们物理空间的活动。

我们要搞一个智慧城市，和物联网、数字城市结合在一起，能够自动实时感知现实世界中人、物的变化、活动，由云计算中心处理海量、复杂的计算与控制，管理城市，为公众提供各种智能化的服务。还有把智慧城市做得更加精细、更加精准、智能。

武汉大学在科技部羲和计划的支持之下，做了手机的室内外高精度定位，室外用北斗卫星的GPS，室内用传感器、射频信号，所有的信号都可以拿来解决室内外高精度定位到亚米级。

我们编的算法，我们做了音频发射器，用四个音频放在一个大房间里面，可以把手机的位置定到12厘米的精度，这东西很便宜，音频的声音耳朵听不见，手机可以接受。你看这个同学，拿手机，他的位置定出来，非常精确，右上角是地图，再往下走，这个技术我们做了国家的重点科研的专项把它解决，而解决以后，我们在世界上比赛，在美国是第一名，在欧洲也是第一名，这样的技术我们把它用起来，就可以确定精确管理人和人的距离，这两个人是密切接触者，这两个人是安全距离把这数据自动感知就可以知道，如果这个人有问题，黄的要查，其他人都是安全，尽管去干你的工作，最小、最精确管住这个人，不要隔离、封城。

因此，可以建立一个基于时空大数据的公共安全和大健康服务体系。我们APP叫疫情踪，可以在上面自动生成健康卡，而且很准确。手机大家知道很重要，手机如果记录你的位置很精确，当这老人在公园里面散步的时候，他倒了，手机可以救他，可以知道什么气候、地点，老人摔倒起不来，超过15分钟、半小时就自动把他救回去，手机可以自动给110、120发警报，或者家里孩子发警报，该系统叫上下文思维的软件，可以用这来帮助管理老人，研究每个人的心理学、生理学、行为学，我们医生看病要问你什么不舒服，我们不用，手机的数据告诉我们，你最近睡觉不好，上网太多，医生要调理你，你上厕所时间太长，要查查你的肠子。因此手机是好东西，给你的保健医生使用，因此这是时空大数据的作用。

空间信息技术是灾害应急管理的利器，要建立我国实时化智能化的灾害快速应急响应系统，是一个工具。而疫情常态化下的新基建推进过程中，应当建设基于时空大数据的公共安全与大健康服务体系。我们在公共场所有视频、摄像，但是没有精密位置记录，把这系统要做起来。当初公安部做一个项目花了三千多亿，装两千多万摄像头在新基建中大概花三千个亿，把每个公共场所、医院、学校都建立时空大数据的公共安全和大健康的服务体系，该体系智能化的为我们人类的生产、学习、工作、活动，我们不知道明年会发生什么情况，但是把这技术用好，可以提高我们抗击各种灾害的能力。

编辑 陈冬云