“Catchyou”传染病监测预警GIS系统

于芳月 潘常虹 张思宇 陈元

摘要：近年来，国内相继发生的SARS、甲型H1N1流感、新型冠状病毒等重大传染病疫情。各种重大传染病疫情不仅严重危害人民的生命财产安全，还极易造成恐慌，影响社会生活的方方面面，甚至影响国家的经济发展，因此传染病监测预警是人类社会时刻关注的重大问题。随着信息技术的发展，各类系统监测技术使得以前想都不敢想的东西成为现实，通过利用技术手段把全国各地各个时间段分散的数据进行整合并对有必要采取措施的地方发布危害预警的信号，考虑到涉及范围广，可借助GIS系统对全国各地不同时间段进行传染病监测预警，从而降低相应传染病的发病率和死亡率，保障广大人民的身体健康和财产安全。

关键词：健康安全;传染病;GIS系统

绪论

由于我国是传染病高发国家，应对SARS、禽流感、甲型H1N1流感和其他传染病暴发的经验显示，灵敏、高效的传染病监测预警体系是控制传染病蔓延的关键，是降低疾病威危害的基础，因此本文设计的“Catch you ”传染病监测预警GIS系统，将地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术应用到疾病监测与预警系统的设计中，采用GIS和MIS相结合，利用GIS组件技术实现与其他各种计算机技术与体系的无缝结合，提供可视化的数据分析和处理手段，对各类监测数据和专题调查数据进行综合分析，为现场处理提供有力的指导。

本文是基于传染病直报监测数据和重点传染病发地环境信息，探索地理环境因素与重点传染病流行之间的关系，结合GIS技术开展重点传染病疫情监测预警平台系统构建研究，设计开发传染病疫情监测预警系统，形成具有对传染病传播的风险评估和预警监控能力的综合信息管理平台，为传染病暴发早期探测提供一套科学、实用的工具，提高基层及时发现和识别传染病暴发的能力，为疾病预防与卫生部门采取防制措施提供决策支持。

1 “Catch you”传染病监测预警GIS系统的关键问题分析

（1）快速准确的传染病数据收集

传染病疫情的暴发不仅与传染病病人的发病时间有关，而且与传染病病人的空间位置和行动轨迹有密切关系。面对每日大量具有一定规范和标准的传染病数据的空间需求，现有传染病数据空间化的处理方法都十分不适用。

（2）传染病疫情监测预警方面

20世纪以来在世界各地爆发的霍乱、鼠疫、手足口病、疯牛病，以及近年爆发的SARS、高致病性禽流感等都使经济遭到巨大损失，上述现象从根本上来说还是由于传染病的预警机制还不够完善。目前国内外关于传染病的预警模型较多，包括单一时间、空间的预警模型，也有时间空间相结合的时空分析模型。各种模型各有优缺点，有不同的适用范围。

（3）地理统计单元的空间化

地理统计单元是相关统计部门将一定范围的地理空间按照数据统计上的需要进行相对合理的划分而形成的地理统计区域。要对全国按照不同層次、不同空间大小、不相互重叠以及不规则的地理空间实体进行编码，并将统计数值赋值于相应的地理统计单元的属性特征，从而实现统计数据的空间化。

2 “Catch you”传染病监测预警GIS系统的技术水平

2.1 “Catch you”虚拟地球技术

本文结合“Catch you ”虚拟地球技术，使得各个场景更加真实。强大的三维空间展示功能，是传统的平面测绘图无法比拟的。采用Aj ax技术，用户执行的任何操作都不必刷新页面，用户也不会因为刷新页面造成的页面等待，使得整个操作过程更加流畅。真正达到服务器端技术的本地化功能。系统对权限采用了统一的管理，根据各自的权限进行各自的操作，系统管理员可以对其他用户权限进行分配，用户还可以修改自己的密码等安全性操作。从而屏蔽了非法用户和恶意操作，保证了信息不会被泄露。同时将GIS系统整合到传染病疫情预警系统上使用户不必来回切换视图，所有操作简单而且更加快捷。用户不需要进行专门的培训就能够方便地使用本系统。

2.2 采用了动态载入技术

本系统采用了动态载入技术，界面上许多功能性操作都是动态地根据用户操作进行动态响应与分配。减少了初始化操作，减轻了浏览器的负担，大大地提高了性能。“Catch you ”地理平台强大的技术支持以及成熟的J2EE架构，保证了系统的稳定性。由于系统中根据用户权限和功能特点进行了严格的模块划分，大大减少了模块之间的藕合性增强了系统的内聚性，从而保证了系统的易扩展性和易维护性。整个系统基于B/S模式以及“Catch you ”的开放性特点，用户只需要打开浏览器就能够访问。

3 “Catch you”传染病监测预警GIS系统的创新之处

3.1 坐标数据的收集

根据用户提出的需求，用户可以通过点击地图上任意位置收集相应的地理信息数据功能，这里的地理信息数据包括经纬度、详细地址、街道数据，还可以添加相应的备注信息以供不时之需。页面添加数据采集功能控制开关选择框，当选中复选框时开启数据采集功能，当反选复选框时关闭数据采集功能同时清理采集标记点。

当开启数据采集功能及为地图添加事件监听器，为地图上点击事件添加响应方法。目前可以从地图上获取的数据可以有坐标、地址名称信息。当为地图添加完成事件监听器后，自定义地图响应处理。此处需要的响应为：点击地图令地图在点击处标记令在标记点弹出信息框里显示该处地理信息令添加备注框令用户补充地理数据信息和备注添加入库。

3.2 传播路径图形仿真技术

通过对监测到的传染病疫情进行历史回放与图形轨迹展现，对该疾病最早发现地点“疫情暴发源点”在“Catch you ”地图上标记、然后根据同类病例发生地点按照时间先后顺序在地图上散点标记，在源点和可能的被感染点之间以线条连接，以时间的先后确定该类传染病的传播关系。这个是对已经监测到的早期疫情历史数据的传播情况在地图上的路径图形仿真，通过此图形可以直观地为相关领导分析下一步可能传播的区域并预警提示。

参考文献：

[1]  肖刚.基于Google平台的传染病监测预警GIS系统[D].电子科技大学，2010.

[2]  聂绍发，黄淑琼. 传染病预测预警体系建设现状研究[J]. 公共卫生与预防医学，2010，21（4）：1-3.

[3]  祝丙华，王立贵，孙岩松. 基于大数据传染病监测预警研究进展[J].中国公共卫生，2016.

作者简介：于芳月（1999.3.3），女，汉族，辽宁沈阳人，学士在读。

潘常虹（1984.6.4），女，汉族，辽宁大连人，副教授，博士，主要从事信息系统分析与设计教育研究。

（作者单位：大连东软信息学院）