地理信息系統(tǒng)在公共衛(wèi)生中的應(yīng)用

董涵

摘要

地理信息系統(tǒng)是用于采集、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示地理空間數(shù)據(jù)，為空間地理研究活動(dòng)和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。近年來，在開放數(shù)據(jù)的背景下，通過地理信息技術(shù)的應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)推廣，結(jié)合大量醫(yī)療衛(wèi)生信息，地理信息系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用于公共衛(wèi)生領(lǐng)域中。

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng) 公共衛(wèi)生 應(yīng)用現(xiàn)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(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)硬件與軟件的支持下，對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時(shí)提供多種動(dòng)態(tài)的空間地理信息，為空間地理研究活動(dòng)和地理決策而建立起來的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。近年來，在開放數(shù)據(jù)的背景下，地理信息系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用都得到了迅猛發(fā)展，地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)來臨。通過對(duì)地理信息技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)推廣，結(jié)合大量醫(yī)療衛(wèi)生信息，將其有效地應(yīng)用于流行病學(xué)及公共衛(wèi)生研究中。地理信息系統(tǒng)在公共衛(wèi)生領(lǐng)域的研究應(yīng)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(shí)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(yùn)用背景

自2003年非典爆發(fā)后，國家出臺(tái)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(tái)了《突發(fā)公共衛(wèi)生應(yīng)急事件信息系統(tǒng)建設(shè)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(yīng)急信息系統(tǒng)或決策支持系統(tǒng)，面對(duì)公共衛(wèi)生突發(fā)應(yīng)急事件時(shí)，能夠快速且有效地進(jìn)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(shí)決策領(lǐng)導(dǎo)層的指揮效率和日常工作人員的管理水平，真正實(shí)現(xiàn)我國公共衛(wèi)生領(lǐng)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(shí)效性。

但在實(shí)際應(yīng)用中，地理信息系統(tǒng)在公共衛(wèi)生領(lǐng)域中的應(yīng)用也暴露出了很多的問題，數(shù)據(jù)共享尚未建立起一個(gè)完善的平臺(tái)，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(gè)較低水平的階段，在未來還有很多可以發(fā)展的空間。

3 運(yùn)用原理

地理信息系統(tǒng)通過在信息技術(shù)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(shù)結(jié)合起來，提供了地圖與數(shù)據(jù)之間的接口，對(duì)在地理空間上存在的事物與發(fā)生的事件進(jìn)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(xiàn)有信息。

地理信息系統(tǒng)主要由四部分組成，即計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)和系統(tǒng)開發(fā)管理使用人員。在建立一個(gè)實(shí)用的地理信息系統(tǒng)過程中，從數(shù)據(jù)準(zhǔn)備到系統(tǒng)完成，內(nèi)部必須經(jīng)過各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，每個(gè)轉(zhuǎn)換都有可能改變?cè)械男畔ⅰ５乩硇畔⑾到y(tǒng)的功能主要是完成流程中不同階段的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作，其主要功能包括數(shù)據(jù)采集與輸入、數(shù)據(jù)編輯與更新、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、空間分析與統(tǒng)計(jì)分析、制圖顯示。

4 地理信息系統(tǒng)在公共衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用

4.1 衛(wèi)生監(jiān)督管理

衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)承擔(dān)著依法監(jiān)督管理社會(huì)公共衛(wèi)生秩序、醫(yī)療服務(wù)活動(dòng)的職責(zé)，需要對(duì)搜集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理以確保判斷與決策的時(shí)效性與正確性，利用智能化的技術(shù)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(nèi)的空間地理數(shù)據(jù)，摒棄了傳統(tǒng)方法的繁瑣與復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)可視化效果，直觀明了。將地理信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來，能夠通過信息化手段隨時(shí)隨地對(duì)空間地理數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，方便有關(guān)部門工作人員審查與統(tǒng)計(jì)所發(fā)生的業(yè)務(wù)信息。

2004年雅典奧運(yùn)會(huì)，地理信息系統(tǒng)被公共衛(wèi)生部門用來實(shí)施環(huán)境衛(wèi)生的檢測(cè)，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(shí)現(xiàn)了智能化衛(wèi)生監(jiān)督管理。

4.2 應(yīng)對(duì)公共衛(wèi)生突發(fā)性事件

2003年，在我國及世界范圍內(nèi)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(duì)此危害性極強(qiáng)的公共衛(wèi)生突發(fā)性事件，政府和有關(guān)疾病控制部門快速建立了應(yīng)用于SARS疫情監(jiān)測(cè)的地理信息系統(tǒng)，并且產(chǎn)生了較為良好的效果。

由于地理信息系統(tǒng)會(huì)預(yù)先將當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛病⒑恿魑恢门c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(shí)高效地幫助有關(guān)主管機(jī)構(gòu)完成疫情發(fā)源地定位、疫情程度分析，顯示各類衛(wèi)生機(jī)構(gòu)與重點(diǎn)單位基本狀況分布圖，輔助疫情控制機(jī)構(gòu)繪制疫情危害程度圖，從而選擇最優(yōu)調(diào)度路線、完成人員與物資的規(guī)劃安排。在緊急的時(shí)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(xiǎn)程度。

4.3 流行病傳染病研究

在19世紀(jì)中期倫敦霍亂病爆發(fā)時(shí)期，一位英國內(nèi)科醫(yī)生John Snow通過統(tǒng)計(jì)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(xiàn)了引發(fā)疾病的根源——水源。

近年來印度瘧疾感染人數(shù)逐年增多，尤其是在印度中央邦，但由于此處森林密布、基礎(chǔ)設(shè)施完備程度較低，難以設(shè)立完善的監(jiān)測(cè)管理機(jī)構(gòu)，監(jiān)控力度薄弱，且缺乏有效的空間地理數(shù)據(jù)，無法對(duì)該疾病制定有效的防控措施。為了解決這一難題，印度學(xué)者Srivastava利用地理信息系統(tǒng)對(duì)印度的瘧疾高發(fā)聚集區(qū)進(jìn)行分析，在48個(gè)區(qū)域共313個(gè)街區(qū)里，利用信息化與技術(shù)化的手段，最終確定在25個(gè)區(qū)域里的58個(gè)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(huì)在這些高發(fā)地區(qū)爆發(fā)。根據(jù)這一研究結(jié)果，Srivastava向政府有關(guān)部門建議加強(qiáng)這些地區(qū)的監(jiān)控與管理，采取相應(yīng)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(shù)據(jù)，將這些因素與疾病的分布相關(guān)聯(lián)，研究疾病的影響因素，達(dá)到疾病的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)動(dòng)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(xiàn)出來，達(dá)到信息真正的可視化。

4.4 衛(wèi)生服務(wù)

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

地理信息系統(tǒng)可將各種醫(yī)療衛(wèi)生的服務(wù)站點(diǎn)的位置、服務(wù)范圍、所服務(wù)的人群、能夠提供的服務(wù)種類與環(huán)境等信息進(jìn)行整合，形成一個(gè)全區(qū)域的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)利用圖，能夠方便決策者對(duì)各種公共衛(wèi)生資源進(jìn)行監(jiān)督管理。同時(shí)地理信息系統(tǒng)也可以用于社區(qū)醫(yī)療管理，通過對(duì)患者進(jìn)行分級(jí)管理，及時(shí)收集并統(tǒng)計(jì)患者的狀況，為衛(wèi)生服務(wù)人員提供動(dòng)態(tài)全面的患者資料，使其能夠及時(shí)對(duì)不同患者提供相應(yīng)的治療，實(shí)現(xiàn)治療的個(gè)性化與動(dòng)態(tài)化。地理信息系統(tǒng)對(duì)社區(qū)醫(yī)療管理具有較強(qiáng)的操作性和實(shí)用性，可以實(shí)現(xiàn)社區(qū)醫(yī)療管理信息化、智能化，提高患者管理時(shí)效性。

4.5 環(huán)境健康研究

在環(huán)境衛(wèi)生學(xué)中，任何涉及空間現(xiàn)象的環(huán)境健康狀態(tài)，都可以利用地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的空間分析與作圖等功能，進(jìn)行分析研究。當(dāng)?shù)乩硇畔⑾到y(tǒng)用于環(huán)境污染監(jiān)測(cè)時(shí)，在獲得各污染物測(cè)定值的情況下，根據(jù)其周邊地形地貌、水源、土壤、大氣等具體情況，對(duì)環(huán)境污染狀況進(jìn)行空間分析，并且建立模型，將估計(jì)結(jié)果以地圖的形式直觀地展示出來，達(dá)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(hù)人群成為了政府的難題。有學(xué)者利用地理信息系統(tǒng)對(duì)污染地區(qū)進(jìn)行空間統(tǒng)計(jì)分析，分析核泄漏事件發(fā)生后對(duì)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(wù)。

5 小結(jié)

地理信息系統(tǒng)在公共衛(wèi)生領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，可用于衛(wèi)生監(jiān)督管理、應(yīng)對(duì)公共衛(wèi)生突發(fā)性事件、流行病傳染病研究、衛(wèi)生服務(wù)以及環(huán)境健康研究等多個(gè)方面。其研究的成果將為科學(xué)決策提供信息服務(wù)，從而保障和促進(jìn)地區(qū)衛(wèi)生事業(yè)的進(jìn)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(lǐng)域的應(yīng)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(yùn)用于公共衛(wèi)生領(lǐng)域，仍待更進(jìn)一步的研究。

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