地理信息系統(tǒng)在公共衛(wèi)生中的應用

董涵

摘要

地理信息系統(tǒng)是用于采集、存儲、查詢、分析和顯示地理空間數據，為空間地理研究活動和地理決策服務的計算機技術系統(tǒng)。近年來，在開放數據的背景下，通過地理信息技術的應用與產業(yè)推廣，結合大量醫(yī)療衛(wèi)生信息，地理信息系統(tǒng)被廣泛地應用于公共衛(wèi)生領域中。

【關鍵詞】地理信息系統(tǒng) 公共衛(wèi)生 應用現狀與前景

1 引言

地理信息系統(tǒng)（geographic information system，GIS）是以地理空間數據庫為基礎，在計算機硬件與軟件的支持下，對地理空間數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種動態(tài)的空間地理信息，為空間地理研究活動和地理決策而建立起來的計算機技術系統(tǒng)。近年來，在開放數據的背景下，地理信息系統(tǒng)在各個領域的開發(fā)應用都得到了迅猛發(fā)展，地理信息產業(yè)發(fā)展的大數據時代已經來臨。通過對地理信息技術應用與產業(yè)推廣，結合大量醫(yī)療衛(wèi)生信息，將其有效地應用于流行病學及公共衛(wèi)生研究中。地理信息系統(tǒng)在公共衛(wèi)生領域的研究應用，不僅為其研究與二次開發(fā)提供了新的思路與方向，同時也為公共衛(wèi)生的研究提供了全新的研究方法和手段。

2 運用背景

自2003年非典爆發(fā)后，國家出臺了《全國衛(wèi)生信息化發(fā)展規(guī)劃綱要2003-2010》，衛(wèi)生部出臺了《突發(fā)公共衛(wèi)生應急事件信息系統(tǒng)建設指南》。北京、合肥、杭州等地建立起了一些基于地理信息系統(tǒng)的應急信息系統(tǒng)或決策支持系統(tǒng)，面對公共衛(wèi)生突發(fā)應急事件時，能夠快速且有效地進行處理與解決，改變了傳統(tǒng)疾病防治管理模式，提高了事件發(fā)生時決策領導層的指揮效率和日常工作人員的管理水平，真正實現我國公共衛(wèi)生領域信息化發(fā)展、智能化管理，提高了工作效率，凸顯了決策的時效性。

但在實際應用中，地理信息系統(tǒng)在公共衛(wèi)生領域中的應用也暴露出了很多的問題，數據共享尚未建立起一個完善的平臺，信息收集方面存在較大的阻礙，且地理信息系統(tǒng)在我國仍處于發(fā)展階段，互操作性能力差。簡而言之，公共衛(wèi)生地理信息指揮控制系統(tǒng)在我國仍然處于一個較低水平的階段，在未來還有很多可以發(fā)展的空間。

3 運用原理

地理信息系統(tǒng)通過在信息技術中加入空間地理信息，將可視化的地圖和空間地理分析技術結合起來，提供了地圖與數據之間的接口，對在地理空間上存在的事物與發(fā)生的事件進行分析并成圖顯示，直觀形象，使得決策者能夠快速、高效地獲得與處理各種現有信息。

地理信息系統(tǒng)主要由四部分組成，即計算機硬件系統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)、地理空間數據和系統(tǒng)開發(fā)管理使用人員。在建立一個實用的地理信息系統(tǒng)過程中，從數據準備到系統(tǒng)完成，內部必須經過各種數據轉換，每個轉換都有可能改變原有的信息。地理信息系統(tǒng)的功能主要是完成流程中不同階段的數據轉換工作，其主要功能包括數據采集與輸入、數據編輯與更新、數據存儲與管理、空間分析與統(tǒng)計分析、制圖顯示。

4 地理信息系統(tǒng)在公共衛(wèi)生領域的應用

4.1 衛(wèi)生監(jiān)督管理

衛(wèi)生管理機構承擔著依法監(jiān)督管理社會公共衛(wèi)生秩序、醫(yī)療服務活動的職責，需要對搜集的數據進行分析、處理以確保判斷與決策的時效性與正確性，利用智能化的技術手段可較大程度地提高工作效率。通過電子地圖展示衛(wèi)生監(jiān)督管理范圍內的空間地理數據，摒棄了傳統(tǒng)方法的繁瑣與復雜，實現可視化效果，直觀明了。將地理信息與網絡技術結合起來，能夠通過信息化手段隨時隨地對空間地理數據進行訪問，方便有關部門工作人員審查與統(tǒng)計所發(fā)生的業(yè)務信息。

2004年雅典奧運會，地理信息系統(tǒng)被公共衛(wèi)生部門用來實施環(huán)境衛(wèi)生的檢測，并且取得了良好的效果。我國杭州市公共衛(wèi)生地理信息指揮控制系統(tǒng)，在杭州市公共衛(wèi)生的監(jiān)督管理上發(fā)揮了很好的效果，改變了傳統(tǒng)的疾病防治管理模式，提高了工作的效率，真正實現了智能化衛(wèi)生監(jiān)督管理。

4.2 應對公共衛(wèi)生突發(fā)性事件

2003年，在我國及世界范圍內爆發(fā)了傳染性非典型性肺炎（SARS），其傳播速度之快、危害面之廣，令所有人措手不及。在面對此危害性極強的公共衛(wèi)生突發(fā)性事件，政府和有關疾病控制部門快速建立了應用于SARS疫情監(jiān)測的地理信息系統(tǒng)，并且產生了較為良好的效果。

由于地理信息系統(tǒng)會預先將當地的地形地貌、河流位置與流向、氣候條件、人口與工廠分布狀況、交通情況等錄入系統(tǒng)中，這些信息在公共衛(wèi)生突發(fā)性事件發(fā)生后，可以及時高效地幫助有關主管機構完成疫情發(fā)源地定位、疫情程度分析，顯示各類衛(wèi)生機構與重點單位基本狀況分布圖，輔助疫情控制機構繪制疫情危害程度圖，從而選擇最優(yōu)調度路線、完成人員與物資的規(guī)劃安排。在緊急的時間要求下，將有限的資源配置在最合適的位置，最大程度地提高工作效率、盡可能地降低疫情危險程度。

4.3 流行病傳染病研究

在19世紀中期倫敦霍亂病爆發(fā)時期，一位英國內科醫(yī)生John Snow通過統(tǒng)計英國倫敦

西敏市蘇活區(qū)患者的位置，繪制出了英國倫敦西敏市蘇活區(qū)霍亂病發(fā)生的空間分布圖，從而發(fā)現了引發(fā)疾病的根源——水源。

近年來印度瘧疾感染人數逐年增多，尤其是在印度中央邦，但由于此處森林密布、基礎設施完備程度較低，難以設立完善的監(jiān)測管理機構，監(jiān)控力度薄弱，且缺乏有效的空間地理數據，無法對該疾病制定有效的防控措施。為了解決這一難題，印度學者Srivastava利用地理信息系統(tǒng)對印度的瘧疾高發(fā)聚集區(qū)進行分析，在48個區(qū)域共313個街區(qū)里，利用信息化與技術化的手段，最終確定在25個區(qū)域里的58個街區(qū)是瘧疾高發(fā)地區(qū)。只要有合適的傳播條件，瘧疾就會在這些高發(fā)地區(qū)爆發(fā)。根據這一研究結果，Srivastava向政府有關部門建議加強這些地區(qū)的監(jiān)控與管理，采取相應有效的疾病防控措施，可以在一定程度上控制瘧疾的傳播。

地理信息系統(tǒng)可以考慮環(huán)境中影響疾病的各種因素，如地形地貌、土壤、水文、植被、氣候以及人文因素等，通過信息化手段分析、處理這些空間地理數據，將這些因素與疾病的分布相關聯，研究疾病的影響因素，達到疾病的動態(tài)監(jiān)測，實時動態(tài)地監(jiān)控著疾病分布的變化情況，并通過地圖的形式展現出來，達到信息真正的可視化。

4.4 衛(wèi)生服務

衛(wèi)生服務的供給具有一定的空間分布，各地區(qū)的人口分布與對衛(wèi)生資源的需求也不盡相同。因此如何有效地配置社會的衛(wèi)生服務資源，使得其與人口的需求相適應是一個難題，地理信息系統(tǒng)可以較為方便地解決這個問題。

地理信息系統(tǒng)可將各種醫(yī)療衛(wèi)生的服務站點的位置、服務范圍、所服務的人群、能夠提供的服務種類與環(huán)境等信息進行整合，形成一個全區(qū)域的醫(yī)療衛(wèi)生服務利用圖，能夠方便決策者對各種公共衛(wèi)生資源進行監(jiān)督管理。同時地理信息系統(tǒng)也可以用于社區(qū)醫(yī)療管理，通過對患者進行分級管理，及時收集并統(tǒng)計患者的狀況，為衛(wèi)生服務人員提供動態(tài)全面的患者資料，使其能夠及時對不同患者提供相應的治療，實現治療的個性化與動態(tài)化。地理信息系統(tǒng)對社區(qū)醫(yī)療管理具有較強的操作性和實用性，可以實現社區(qū)醫(yī)療管理信息化、智能化，提高患者管理時效性。

4.5 環(huán)境健康研究

在環(huán)境衛(wèi)生學中，任何涉及空間現象的環(huán)境健康狀態(tài)，都可以利用地理信息系統(tǒng)強大的空間分析與作圖等功能，進行分析研究。當地理信息系統(tǒng)用于環(huán)境污染監(jiān)測時，在獲得各污染物測定值的情況下，根據其周邊地形地貌、水源、土壤、大氣等具體情況，對環(huán)境污染狀況進行空間分析，并且建立模型，將估計結果以地圖的形式直觀地展示出來，達到信息的可視化。

切爾諾貝利核泄漏事件發(fā)生后，接連幾天放射性懸浮顆粒都懸浮在大氣中，造成了極大的放射性污染與危害，如何處理受污染地區(qū)與如何保護人群成為了政府的難題。有學者利用地理信息系統(tǒng)對污染地區(qū)進行空間統(tǒng)計分析，分析核泄漏事件發(fā)生后對人群造成的直接的短期的污染危害以及長期的影響，找出影響人群健康的的因素，為政府決策提供服務。

5 小結

地理信息系統(tǒng)在公共衛(wèi)生領域有著廣泛的應用前景，可用于衛(wèi)生監(jiān)督管理、應對公共衛(wèi)生突發(fā)性事件、流行病傳染病研究、衛(wèi)生服務以及環(huán)境健康研究等多個方面。其研究的成果將為科學決策提供信息服務，從而保障和促進地區(qū)衛(wèi)生事業(yè)的進步和可持續(xù)發(fā)展。但是，地理信息系統(tǒng)在我國公共衛(wèi)生領域的應用尚處于起步階段，仍然有許多不足，如何將地理信息系統(tǒng)更好地運用于公共衛(wèi)生領域，仍待更進一步的研究。

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