基于GIS的传染病预防与控制系统的设计与应用

杨丽萍

【摘要】本文将地理信息系统（GIS）用于传染病的预防与控制，通过该系统我们能很方便快捷的获取有关居民健康的相关数据，经过GIS的分析处理，就能快速准确的对传染病的发生，传播以及流性等做出正确的判断，这样就能更好地进行资源配置，以有限的资源最大化地为人民服务。

【关键词】传染病分析；信息化；GIS技术应用

1、GIS技术简介

GIS即地理信息系统（Geographic information System），是一种特殊的地理空间信息的管理系统。它的主要组成部分是计算机，包括计算机软件与计算机硬件，它将对某一个地理空间进行相关数据的收集、存储、管理、综合、分析并将其以一定的方式进行显示。它是应用一定的地理数学模型，随时准确的提供各种相关的地理信息，从而为研究以及决策部门提供服务而建立起来的信息技术系统。

人们周围的地理位置与地理环境与其学习、工作和生活紧密相联系。众所周知，地图是描述地理位置信息以及研究空间问题的一种非常重要的方式。近年来科学技术飞速发展，尤其是计算机的出现以及在各个领域的应用使得工作效率大幅度提高。最早加拿大的Roger F1 Tomlinson和美国的Duane先后提出了自己的地理信息管理系统的概念，在1972年，世界上第一个能应用于实践过程的地理信息管理系统诞生，即加拿大地理信息系统（CGIS）。地理信息系统得到了空前的发展与应用，随后美国、瑞典等发达国家都开始研究自己的地理信息管理系统，并且取得成果。

地理信息系统是是由计算机硬、软件系统以及各种相关的数据库组成。其中硬件、软件系统是必不可少的，硬件系统包括中央处理器、存储设备、显示打印以及扫描等设备，而软件是数据采集、管理、处理和分析的程序系统。而数据库是其中尤其重要的组成部分。

2、GIS技术用于传染病预防与控制系统的研究现状

GIS技术已经在医学上开始使用。早在1992年，以色列就建立了自己的基于GIS的关于疟疾与媒介按蚊繁殖场所的全国性的监测与控制系统。国内近年来也纷纷建立很多的地理信息管理系统，并且在2003年SARS疫情爆发时起到了非常重要的作用。

目前，根据研究报道，地理信息系统与全球定位系统、遥感系统等互相结合渗透，其综合的结果是使其管理、处理、分析等能力更加强大，从而更好的为人们服务。

3、基于GIS的传染病预防与控制系统的设计

从上面的介绍可以看出，地理信息管理系统需要计算机硬件与软件系统，而更重要的是要建立地理空间位置信息与传染病的种类、性质、强弱等以及人口密度、分布等的数据库。所以地理信息系统的价值很大程度上取决于该系统中数据库数量、质量等。GIS中最重要的组成部分数据库一般包含两个，即地理空间数据库和属性数据库。地理空间位置数据就比如是地图（当然，现在的空间信息数据库所包含的量要比地图大很多），它是描述真实地理空间坐标、几何形状、方向等，一般是由点、线、面组成，例如地图、卫星遥感影像等。还有一类是属性数据库，该数据库一般包括描述一定空间现象的特征，比如某地区的温度变化、湿度、降雨量、人口密度与分布以及其他一些公共设施分布的坐标等。

所以要建立传染病的预防与控制系统我们首先要具备能实现该能力的计算机硬、软件系统，在此我们认为计算机硬、软件系统我们已经具备而且能力完全足够。图1是该系统的逻辑结构图。

由图1可知，为了构建这一系统，需要建立很多相关的数据库。这些数据库的建立即由GIS技術来实现。通过GIS强大地理空间信息采集、管理与分析能力，实时采集当地居民生活状况、传染病人的病情资料、医疗机构资料并建立实时数据库。与此同时还应该有一份非常详细的地图（假定相关部门可以提供），之后运用相关的数学方法建立各个数据库之间的联系。

具体来说，就比如基础地形数据库的建立。我们需要医疗机构分布状况图（主要包括医院、诊所、药店等；传染病人的分布），居民居住地图（各类大小居民的空间位置坐标），交通网络分布图，环境状况分布图（水源、污染物的位置等），各类生活设施分布图（学校，政府部门，娱乐场所等）。以此类推建立各个需要的数据库，这样就能用建立的数学模型与数据库寻找规律，进而来控制、预防传染病。

4、基于GIS的传染病预防与控制系统的应用

传染病，这个让人们为之胆寒的词，是因为在早期，人们的科学技术有限，缺少与之相关信息获取、管理、处理以及分析工具，因而很难对传染病进行及时的预测与监测。然而近年以来地理信息系统的迅速发展以及其分析方法为传染病的疫情研究提供了新的研究思路与方法。

绝大多数传染病的发生与传播与其周围的环境等因素密切相关，人们利用地理信息系统对该地区的环境以及人口分布等因素进行分析，可以在很大程度上有效的揭示某些传染病的发生、危害及流行强度等。如果将多种环境因素以及其他因素叠加综合分析，就能从中找到对该传染病流行影响较大的因素，进而能有针对性地对其进行控制。如果通过相关的数学模型的定量分析，就能得出各种因素与该种传染病发生、传播的之间的关系，从而就能更好的对其进行控制、预防。

通过GIS系统，可以预测各种传染病的传播途径、易感人群、传播范围、流性强度等，为传染病的预防、控制以及治疗提供强有效的科学依据。当然通过系统的分析，使得人们能很好的了解各种传染病的发生以及流性的时空规律和诱发因素等，这样一来就能提前做出判断，对有可能发生疫情的地区的人群接种疫苗，或是对已发生的地区进行隔离控制等措施。针对已经获取的资源，在疫情发生时能非常合理的配置医疗资源，总之目的就是要将有限的资源最大化利用，真正发挥其作用。

总而言之，建立基于地理信息系统的传染病预防与控制系统能合理有效的利用、配置有限的资源，在该系统科学的指导下，使有限的资源得到最大化利用，从而有效的预防与控制传染病的发生与流行，对人们的生活提供服务。

参考文献

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[2]王劲峰，李连发，葛咏.地理信息空间分析的理论体系探讨[J].地理学报，2000，55（1）： 92-103.