【战“疫”|建大师生在行动】Bucea’s图说疫情（2020.2.21）

编者按：

面对新型冠状病毒持续肆虐蔓延的疫情，我们经历并感悟着来自国家、政府、医务工作者以及社会各行各业所展现出来的不懈努力。每一次重大危机，都应成为践行大学之用的重要契机。北京建筑大学测绘与城市空间信息学院师生充分利用自己的专业优势，依托空间信息技术，发挥地理信息系统空间分析的优势，进行疫情蔓延分析，制作专业的疫情防控地图，并形成了“Bucea_图说疫情”精品系列。师生们将自身的所学所用，助力新冠病毒防控，奉献出了特殊的智慧和力量。他们用专题地图记录这场伟大的战役，用图片诉说中国人民动人的抗疫故事。

说明：2020年2月22日，根据“国家卫生健康委关于修订新型冠状病毒肺炎英文命名事宜的通知”（国卫医函〔2020〕70号）决定将“新型冠状病毒肺炎”英文名称修改为“COVID-19”，原“2019-nCov”英文名不再采用（具体请见:http://www.nhc.gov.cn/yzygj/s7653p/202002/33393aa53d984ccdb1053a52b6bef810.shtml）。本公众号予以同步更新。

下面是北京建筑大学测绘与城市空间信息学院师生今日制作的中国COVID-19疫情分布地图。

今日看点：

（1）疫情防控取得阶段性成果，但疫情拐点尚未到来，全国2月21日新增病患相比于20日有一定增长，武汉市疫情形势依旧严峻；

（2）21日全国20个省份实现了确诊病患零增长；

（3）进行了北京市专题分析，构建出COVID-19风险指数模型并据此制作了北京市500m分辨率的疫情风险防控栅格地图。

一、全国疫情空间分布和变化

截至2月21日的中午12时，全国共有累计确诊病例75568例。目前除作为疫情发源地的湖北外，还有河南、湖南、重庆这些与湖北临近的省份有较大数量的累计确诊病例。值得注意的是,在浙江，广东以及黑龙江省这几个距离湖北较远的省份累计确诊人数也较多。具体如下图所示：

截至2月21日中午12时，各省共有892例新增患者，相比20日有一定的增长，新增病患主要位于武汉市，武汉市形势依旧严峻。结合下图21日新增确诊病例数量的分布可以看出，全国多达20个省份达到了确诊病患零增长，分别是江西、江苏、黑龙江、上海、福建、陕西、云南、海南、贵州、山西、辽宁、吉林、新疆、宁夏、西藏和青海省。但在某些城市出现了聚集性的确诊患者，主要来自位于山东济宁、浙江衢州以及湖北多地的监狱系统。其中仅山东济宁一处监狱就出现了多达200例的新增确诊病例，该现象值得警惕。

截至2月21日中午12时，全国共有18444例病例得到治愈，治愈病例持续上涨，说明越来越多的病患得到了康复。从分布上来看，以湖北省各市的治愈患者数量最多，其中武汉市的累计治愈病例已经超过5000例。具体如下图所示：

截至2月21日中午12时，全国共有2239名患者在这次疫情中死亡，其中疫情发源地湖北省最多，且武汉市的死亡病例数量已经超过了2000例。其余各省市则相对较少。具体如下图所示：

二、全国死亡病例的空间分析

为了进一步探索全国死亡病例人数的空间分布规律，利用地理信息系统空间分析的方法进行挖掘。考虑到湖北作为疫情源地，其较大的病患基数可能会掩盖其它地区的空间分布关系，因此，分别进行了非源地（剔除湖北省）和源地（包括湖北省）市级的热点、聚类和离值分析。

首先是COVID-19市级死亡病例源地与非源地的热点分析结果。下图中红色部分代表着治愈病患数量的热点区域，反映出包括湖北省在内的东南各省市有数量较多的死亡病例。具体如下图所示：

而在剔除了湖北各市的非源地热点分析则展现了另一方面的结果，在河北省与、山东省以及黑龙江省的部分城市出现了显著的热点区域，说明在这些地区是除湖北省以外死亡病例数量较多的地区。具体如下图所示：

其次，对源地与非源地的死亡病例进行了聚类和离群值分析。其中，红色部分代表这些城市本身具有较高的死亡病例，同时周边地市的死亡病例也较高；反之，蓝色部分的城市本身死亡病例数较低，且周边地市死亡病例值也较低。结果如下图，可以看到湖北省各市出现了显著的高值聚类，即在全国范围内，湖北的死亡患者的数量最多且空间上相对集中。

而在包含了湖北省各市的聚类和离群值分析中可以看到，除湖北省周边的各市外，在河北以及黑龙江的部分城市中出现了高值聚集，这说明这些地区有着较高的死亡病例。这一结果与热点分析结果一致。具体如下图所示：

三、北京市COVID-19疫情时空演变专题分析

北京作为首都，其疫情防控效果的影响至关重要。今天，我们专门针对北京市的COVID-19进行时空专题分析。下图展示了北京市COVID-19新增、累计确诊、治愈、死亡的病例以及感染密度分布。感染密度的计算公式为:

 DI=Nl/A（Eq.1）

式中，DI为感染密度(人/km2)；Nl为北京市各区累计确诊人数(人)；A为北京市各区地域面积(km2)。

下图展示了2020年2月11日北京市COVID-19累计确诊，治愈，死亡病例以及感染密度空间分布图。从中可以看出，北京中心城区的感染密度显著高于周边市郊各区，其中最严重的西城区达到了平均每平方公里就有1人确诊。北京市累计确诊病例的数量也呈现了明显的空间相关性。从累计病例来看，西城区、海淀区、朝阳区、丰台区的疫情最为严重，其次是大兴区、昌平区以及通州区，其余各区受疫情影响相对较小。从治愈以及死亡病例分布来看，大兴区的治愈病例数量较多，达到了16例。死亡病例在北京市各区数量都非常少，全市仅有待确认的4例。

为了对北京各地区的感染风险进行评估，我们引入了夜间灯光数据来作进一步分析。夜间灯光数据来自卫星观测影像，已有许多研究表明，其与各类经济社会指标和人类活动密切相关，因而它能够从一定程度上反应出人口的暴露性。据此，构建了一个简单的COVID-19感染风险指数模型。

COVID-19感染风险指数的概念模型为：

风险指数=感染危险性*人口暴露性 （Eq.2）

上式中，感染危险性可用感染密度进行刻画；人口暴露性则可以使用VIIRS-NPP夜间灯光遥感数据反映，据此绘制了北京市感染风险指数图（500m*500m空间分辨率）。

从下图中可以看到，在以东城区与西城区为中心的地区形成了较高的风险指数，同时风险指数逐渐向周边递减。在图中红色的高风险地区,应严格执行预防措施，防止疫情的进一步扩散。

进一步，下图展示了自1月26日至2月21日北京市新增、累计治愈、累计确诊以及累计死亡病例的发展趋势。可以看到北京市的确诊人数目前仍处于持续上涨阶段，在2月2日新增确诊人数达到最高。但从趋势线中可以看到，2月11日之后增长趋势逐渐趋缓，意味着疫情的发展得到了一定的控制。从治愈人数的趋势来看，得到治愈的患者数量在持续上涨。值得注意的是，累计死亡病例的数量得到了有效地控制，始终处于低位，没有出现明显的增长。

●Bucea_图说疫情组 ●

组长/总负责：杜明义

技术人员：曹诗颂，蔡一乐，彭自强，师欣洋，郝杰，刘瑞光、李雪莹，魏健龙

团队介绍

杜明义（测绘学院院长）：新冠病毒肆虐，国人抗疫正酣。为了辅助国家宏观抗疫决策和群众对疫情蔓延分布的直观了解，北京建筑大学测绘与城市空间信息学院、自然资源部城市空间信息重点实验室组织教师和学生，充分发挥空间信息技术优势，利用权威疫情数据，制作并在北京建筑大学公众微信号上发布每日“图说疫情”分析报告，供政府部门和公众参考。这一工作既为国家抗击疫情提供依据，也提高了学生利用专业知识解决国家重大突发事件的能力，同时也通过时时关注、分析疫情数据，大大激发了学生“四个自信”、“爱党爱国”情怀。

曹诗颂（测绘学院老师）：“图说疫情”项目是抗疫期间建大师生开辟的“敌后战场”和一个新阵地，我们聚集在这里发声，在这里努力，在这里支援全国抗疫。我们会陆续推出重点省、市、区不同形式的疫情防控专题地图并结合国家防控政策提供专业的分析报告，敬请期待。武汉加油！中国加油！

蔡一乐（测绘学院测绘工程专业研究生）：这次突如其来的疫情对各行各业的人们都造成了巨大的影响，各界也都在为抗击疫情出力。我们也在思考，是否能结合所学为抗击疫情做出贡献。因此我们选择了使用地理信息技术将疫情的分布直观地展现出来，也通过空间分析的方法，提供了制定疫情防治策略的依据。希望在各方面力量的努力下早日战胜疫情！

彭自强（测绘学院建筑遗产保护专业研究生）：在疫情肆虐的时候，感谢学校与学院提供此次机会，利用自己的专业知识与技能参与到“图说疫情”的项目中，贡献自己的一份力量。中国加油！

李雪莹（测绘学院地181班本科生）：这个寒假我很幸运地参与了“图说疫情”这个项目，通过此项目丰富了我的专业知识，提高了我的专业技能，也明白了我能为这个社会做些什么。武汉加油！中国加油！

专业背景介绍

北京建筑大学测绘与城市空间信息学院测绘学科已发展成为具有4个本科专业（测绘工程专业为国家级一流建设专业）、5个硕士授权点（领域）、1个博士人才培养项目、1个博士后科研流动站的本科-硕士-博士-博士后人才培养体系的北京市重点学科，在2012年和2017年教育部学科评估中均名列前茅，2019年获批北京市高精尖学科。学院现有“自然资源部城市空间信息重点实验室”、“教育部代表性建筑与古建筑数据库工程研究中心”与“北京市建筑遗产精细重构与健康监测重点实验室”3个科研基地，2016年入围“北京未来城市设计”高精尖创新中心。

学院现有教师58人，博士学位教师达93%以上。其中教授14人，国家万人计划科技领军人才1人，国家百千万人才1人，享受国务院特殊津贴4人，青年北京学者1人，教育部新世纪人才1人，北京高创计划科技领军人才1人，北京市高层次人才3人、长城学者1人、拔尖人才2人、科技新星2人，北京市学术创新团队3个。

学院承担了一系列国家及北京市重大项目，从首都新老十大建筑到北京正负电子对撞机的超精密安装，从航空航天遥感到智慧城市建设。近年来相继授权发明专利60余项，获得国家教学成果一等奖1项、二等奖1项，国家科技进步二等奖1项，获省部级教学科研成果奖30余项。

所有专题地图仅为新冠病毒疫情防控参考，不作为国界划分依据。

供稿：曹诗颂

编辑：闫舒莉

责编：王洋

审核：杜明义  冯永龙