基于GIS的SARS流行环境因素分析与信息系统研究

基于GIS的SARS流行环境因素分析与信息系统研究

银霞[1]2004年在《基于GIS的SARS流行环境因素分析与信息系统研究》文中研究指明严重急性呼吸综合征(Severe Acute Respiratory Syndrome,SARS,亦称传染性非典型肺炎)是人类在新世纪之初面临的重大灾害,已给世界人民的身体健康和生命安全带来了巨大的损害,它在半年左右的时间内,传播到全世界32个国家和地区,成为了世界卫生组织(WTO)和多个国家开始全力着手研究、预防和寻找治疗方法的新型传染病。自从SARS暴发以来,我国内地先后有26个省、市、自治区遭受了SARS的不同程度的侵害,尤其广州、北京是重灾之地。据科学研究,尽管传染源本身对SARS传播起决定性作用,然而,SARS病毒作为一种微生物,且以人体为其侵害对象,显然,环境状况对SARS病毒的生存、活性以及人体免疫力的影响也不可忽视。 本文从传染病的流行与环境有密切关系的观点出发,通过环境特征对SARS流行的对应现象分析,发现环境因素对SARS流行有一定的影响,并利用GIS技术和神经网络等数学方法相结合开展SARS流行与多环境因素相关分析模型研究,建立了SARS流行多环境因素相关模型,并根据模型的演化趋势和环境因素数据,实现对不同区域不同时段SARS疫情等级及空间分布的预测。在此基础之上建立了SARS疫情管理与预测信息系统,该系统不但能进行疫情信息管理,如对SARS发病的基本情况进行查询、统计,更能利用SARS流行与多环境因素相关分析模型进行疫情预测。研究从一个新的视角发现和掌握SARS流行的时空规律,研究结果还能拓展到对其他流行病的发生、发展的预测评价,具有为政府决策提供科学依据的社会意义。

黎明[2]2004年在《基于GIS的SARS流行地学环境因素分析与信息系统研究》文中研究指明本文以SARS流行与多环境因素有关为研究出发点,利用GIS技术、BP网络开展了SARS流行疫情与多环境因素相关分析模型研究,建立了SARS流行多环境因素相关模型。根据SARS流行与环境因素的相关关系,建立了SARS疫情管理与流行传播预测信息系统。根据模型的演化趋势和实时环境因素数据,实现对不同区域未来时段SARS疫情等级、发展趋势及空间分布的预测和评估,具有为政府决策提供科学依据的社会意义。 本文取得的成果主要有: 1)通过与SARS流行传播可能相关的环境因素资料的收集整理工作,对可能影响SARS流行传播的环境因素进行了合理的分类。 2)首次利用GIS技术、BP算法开展了SARS流行疫情与多环境因素相关分析模型研究,建立了SARS流行多环境因素相关模型和数据库。 3)利用组件开发技术,以MapInfo为GIS平台,采用可视化编程语言Delphi 6.0开发了“SARS疫情管理与流行传播预测信息系统”。 本文对SARS流行传播与多环境因素相关问题进行了探讨,涉及医学、环境科学、地学、信息科学、数学、气象学等多学科,具有学科前沿性及创新性,研究结果还能拓展到对其他流行病的发生、发展的预测评价。

喻曦[3]2013年在《基于GIS的流行病疫情监测平台的研究与初步构建》文中认为近些年来,随着计算机技术的飞速发展,与GIS的跨学科交叉研究也被越来越多的用于灾害监测、城乡规划、土地管理,环境监测、资源管理等领域。同时随着跨领域的成功应用,GIS开始与医学、病理研究结合,尤其是在防治传染病这一领域,开始深入到传染病疾病控制、医疗救助这一领域,加强突发公共卫生事件的监测与预防,对迅速获取突发安全事件的预防控制措施和解决方案有十分重大的意义。目前,国内外很多组织和机构都建立了不同的流行病监测预警系统来应对流行病蔓延,对重大突发的公共事件确实起到了一定的预防控制作用,但是他们大都侧重点疫情的收集,处理和报告上,在对疫情的流行性趋势的动态分析上略显薄弱,以至在疫情预防控制决策的指导中还不全面。针对这一现象,本研究将GIS空间分析技术与流行病学原理有机结合,选用疫情影响范围最大,危害最严重,最有代表性突发性公共卫生事件——“SARS”作为研究对象,从流行病传播特点的角度完成了对平台的总体设计,同时结合北京地区1:4000000的矢量地图数据及SARS流行病学知识分别构建了空间数据库和属性数据库,并完成了平台的初步构建。本平台能根据个体病例活动路线,追溯传染源并确定流行病的传播路径,同时能根据病例活动范围,确定危险区域,并为病例提供最短最佳的医疗救助资源。不但可以为SARS疫情的防控提供决策依据,还能为同类突然性安全事件提出科学对策。本平台主要特色如下:(1)按照流行病传播的特点,将控制流行病传染源、确定传染路径及病例活动范围、确定危险区域作为疫情监测平台的主要设计需求,设计主体功能模块,更直接的针对传染病直击传染源达到控制预防的效果。不但可以有效控制疫情,还可辅助相关部门对医疗资源做决策。(2)在病例活动路线的确定上,以“时间”点作为重要参数确定病例的活动点,并构建网络拓扑关系,再以时间为依据进行排序,确定病例活动路线。在为病例选取最佳医疗救治资源时,采用将“耗时”和“里程”作为抗阻因素与最短路径算法结合,得出最近最佳的医院救治点。(3)本系统采用ArcEngine组件及空间数据引擎ArcSDE构建的平台有很强的通用性,不但可以有效控制SARS疫情,在适当的时候也可为其他传染病的预防监测提供参考模式。

邓吉秋, 吴堑虹, 刘爱忠[4]2006年在《基于GIS逻辑信息法的SARS流行环境因素分析》文中指出目的根据2003年上半年我国SARS流行的地域与时空特征,分析SARS流行与相关环境因素的关系。方法基于逻辑信息法,利用GIS的空间分类与空间分析功能,并结合统计学方法,对影响SARS流行的环境因素进行筛选与确定,计算相关程度及疫情等级。结果SARS流行与所选21个环境因素不同程度地存在相关性,其中人发钾含量偏低(0.723)与人口流动性大(0.634)影响较大;对10个行政区的预测结果与实际疫情吻合率达87.5%。结论SARS流行与某些环境因素有关,基于GIS技术和逻辑信息法的SARS流行环境因素分析与预测是可行的、可信的。

陈洪萍[5]2007年在《云南省艾滋病时空分析系统的研究与开发》文中进行了进一步梳理目前,云南省对艾滋病流行的研究主要从艾滋病流行病学、行为学、实验研究和临床治疗方面以及从社会学、人口学的角度进行,研究成果大多为分析和研究报告,而在地理信息技术支持下的艾滋病流行的研究却没开展。鉴于地理信息系统(geographic information system,简称GIS)广泛的应用于公共卫生与流行病研究以及在SARS期间许多可借鉴的SARS预警系统的建立,在导师杨昆教授的国家自然科学基金:“云南省艾滋病传播时空分析模型及其地理信息技术支持平台研究”支持下和相关资料收集的基础上,本文将地理信息技术应用于云南省艾滋病流行的时间分布、空间分布及人群分布研究。通过建立HIV/AIDS空间信息库、将艾滋病疫情估计与预测方法与GIS集成和开发HIV/AIDS时空分析系统,直观的显示云南省艾滋病的时空分布规律,帮助政府和相关HIV/AIDS防治机构准确把握HIV/MDS的时空分布规律,为宏观决策支持提供可靠的科学依据及信息技术支持手段。全文共包括六章内容:第1章引言,在综述了GIS在艾滋病预防和控制中的应用、艾滋病数学模型及评估与预测方法以及云南省艾滋病流行特点及其研究现状后,指出了目前研究中存在的不足及有待深化的问题,本文的研究内容、研究方法和技术路线。第2章艾滋病疫情估计与预测模型及其与GIS的集成,介绍了艾滋病疫情估计与预测的3个方法,即AEM、EPP及Spectrum程序后,详细地介绍了将要与GIS集成的艾滋病疫情估计与预测方法WorkBook方法模型,指出使用该模型进行集成的原因,并且就其与GIS的集成方式作了说明;第3章云南省艾滋病专题数据库的设计,包括数据的收集、数据库的设计和数据的存储与访问叁部分。将系统数据分为基础地理空间数据库,艾滋病专题数据库和人口专题数据库。第4章描述了云南省艾滋病时空分析系统的设计与开发,包括系统的设计目标,所遵循的设计原则、系统软硬件配置,系统功能设计。系统由GIS基本功能子系统、艾滋病疫情信息查询子系统、艾滋病专题分析系统以及WorkBook数据输入表四部分组成。第5章结论与展望,对研究成果进行了总结,并指出了本系统建设下一步工作建议,以及需进一步研究和解决的问题。综上所述,本研究课题采用组件技术和.NET技术架构,建立了以GIS为基础的云南省艾滋病时空分析系统。该系统是一个简单易用的系统,实现了图形和属性数据间的交互查询功能,艾滋病疫情疫情信息的专题分析,以及艾滋病疫情估计与预测方法WorkBook模型与GIS的集成。艾滋病传播动力学模型与GIS的集成以用Moran's等方法识别艾滋病疫情空间聚集是以后进一步研究的方向。

肖伟[6]2013年在《SARS空间数据库构建与时间序列建模仿真》文中进行了进一步梳理自然因素和社会因素影响SARS的扩散,其中自然因素涵盖了气候因子、地理位置、土壤成分、动物及植物等等,由于这些因素的存在,使得SARS流行因素显得尤其复杂,其中以气候因子与地理位置对SARS流行过程的影响最为突出。所以,我们研究了SARS传播和地理信息之间的相关性,然后建立了空间时序模型,并进行了模拟仿真。通过分析相关数据和已有文献[1],我们发现对于SARS影响最为严重的是自然环境的气候因子,也就是NDVI。本文利用ArcGIS9.3对SARS信息进行数据的采集和管理,然后建立了包含SARS流行影响因素信息的空间数据库,并且模拟了SARS病例活动范围的控制以及通过分析这些数据得到对SARS病例进行救治的最佳路径,最后我们利用非线性曲线拟合对SARS发生期间的确诊人数和死亡人数进行曲线拟合。通过分析我们发现所得到的拟合曲线可以有效的预测SARS的疫情,并且对延迟和提前采取措施可能会产生的影响做出了合理的分析。本文的主要从以下叁个方面进行研究:(1)归一化植被指数NDVI与SARS传染性疾病的关系。因为北京区域(NDVI)直接影响区域植被覆盖情况,从而导致气候的变化,SARS的传播最重要的一个因素就是气候变化。(2)应用ArcGIS9.3对北京区域地图进行数据采集,并建立关于SARS相关数据的空间数据库。(3)应用统计学软件R对SARS感染群体进行统计和分析。并对确诊人数以及死亡人数进行曲线拟合。

杨海翔[7]2011年在《基于GIS的长沙市肾综合征出血热时空分布及其风险因子研究》文中研究表明肾综合征出血热(HFRS)是一种由汉坦病毒引起的自然疫源性传染病,严重危害人类健康,感染者症状为高热、出血和肾功能损害。该病在我国分布广、疫区类型复杂,是危害人民健康和生命安全的重要传染病之一。传统的HFRS研究大多基于经典统计分析,无法将HFRS资料与地理空间信息很好的结合。将地理信息系统应用于流行病学研究,可以定量地研究HFRS时空分布特征及空间风险因子,从而可以更为科学地制定预防与控制措施。本研究以长沙市为研究区,收集整理长沙市HFRS病例资料和相关风险因子资料,以地理信息系统为主要技术,对长沙市HFRS流行特点进行研究。研究内容包括以下叁个方面:(1)时间分布特征分析:主要对2005-2008年长沙市HFRS月发病率运用时间序列分析法,建立HFRS发病率时间序列模型,预报2009年1-12月份的HFRS发病率。预测结果与实际值接近,模型拟合度高。(2)空间分布特征分析:应用时空聚类扫描法和空间自相关分析方法研究长沙市各乡镇HFRS的空间分布特征。时空扫描聚类分析结果显示长沙市HFRS在空间上呈聚集性分布,聚集区包含23个乡镇(相对危险度RR=15.39,P=0.001)。空间自相关分析显示长沙市HFRS发病率在空间上存在着显着的正相关性,并且确定长沙市HFRS的热点区域。研究表明HFRS的热点区域和一类空间聚类区一致,即时空扫描聚类分析与空间自相关分析结果一致。(3) HFRS风险因子研究:应用基于主成分分析的Logistic回归方法,去除回归模型中变量的多重共线性的影响,建立较为理想的HFRS发病情况与相应地区的风险因子的Logistic回归模型,结果表明,影响HFRS流行与传播的风险因子主要有:平均高程,年平均气温,耕地占地面积,林地占地面积、建设用地占地面积以及水域占地面积。结果表明:低海拔地区相对于高海拔地区容易发生HFRS,年平均气温升高,可以抑制HFRS流行,林地面积越大,HFRS发生的概率越小。耕地、建设用地、水域有利于HFRS的流行和传播,是HFRS流行的危险因素。总之,建立的时间序列模型预测精度较高,为未来HFRS发病率的预测提供了方法;长沙市HFRS在空间上呈高聚集性分布;风险因子不同程度上影响着HFRS的发生概率。研究结果对于认清长沙市HFRS流行状况有重要意义。本研究为今后类似流行病的研究提供了方法和途径。

周洁萍[8]2005年在《基于个体的医院内SARS时空传播模拟研究》文中进行了进一步梳理从2003年至今,利用地理信息系统(GIS)对严重急性呼吸道综合症(SARS)的时空传播过程及其规律的研究,主要侧重于疫情信息的发布与制图,以及在宏观尺度上的SARS时空分布规律研究。 而基于个体从微观尺度对SARS时空传播和模拟的研究,从目前发表的国内外相关文献来看则较少。本文基于SARS流行病学调查数据对医院内部的SARS时空传播特征与规律进行研究,引入人的行为模型和环境对SARS传播的影响因素,建立了基于个体的SARS时空传播智能体模型,并将智能体技术的集成到虚拟地理环境平台中,实现了SARS传播模型在该平台上的应用,建立了SARS时空传播模拟原型系统。 本文主要研究内容包括: 基于医院内SARS传播流行病调查数据,对医院内SARS时空传播过程进行分析,结合国内外从传染病方面对SARS的研究成果,建立基于个体的SARS时空传播模型。在该模型中,考虑了医院内SARS传播过程中,传染源和易感者的行为差异以及传染途径差异所造成的SARS疫情在医院的集中爆发。 基于智能体技术建立SARS时空传播智能体模型,将“人”和“环境”同作为主体进行智能体建模,并结合人和环境两类主体进行多智能体建模,表达传染源、易感者和环境之间的相互作用关系。 实现虚拟地理环境平台与智能体技术的集成,在此基础上引入SARS时空传播智能体模型,建立了SARS时空传播模拟原型系统。 基于SARS时空传播模拟原型系统,在具有真实医院空间特征的叁维虚拟医院中,对SARS在医院内的传播过程进行模拟。在该模拟过程中,分别考虑了人的行为和环境因素对SARS时空传播过程的影响,并对实验结果进行了对比分析。

李长友[9]2006年在《GIS&GPS技术在我国高致病性禽流感防控工作中的应用研究》文中指出近几年,全球高致病性禽流感疫情严重。2003年底至2006年10月,已经先后有67个国家和地区发生家禽和候鸟疫情。禽流感的发生和蔓延,给养禽业发展和公共卫生安全带来了严重威胁。及时、快速发现并控制疫情,给重大动物疫病监测预警和应急反应工作提出了更高的要求。地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)技术的快速发展,以及空间数据直观表现形式和强大分析功能可为高致病性禽流感疫情监测预警和应急处置工作提供良好的信息支持。基于这一背景,本文较为系统地开展了叁方面研究工作:1.提出GIS/GPS技术在禽流感防控工作中的适用领域根据禽流感病毒病原学及生态学特征,参照世界动物卫生组织(OIE)风险评估框架,结合全球疫情形势及我国高致病性禽流感防控现状,基于动物传染病发生、扩散和流行过程中叁个基本环节和两个基本因素,绘制了高致病性禽流感疫情发生、扩散情景树,建立了我国高致病性禽流感监测预警指标体系,系统分析了GIS和GPS技术在我国禽流感监测预警、风险防范和应急处置工作中的适用领域:建立和完善禽流感监测预警指标体系的时空分布数据库,实现特定时空范围内对禽流感发生风险指标的快速查询、空间分析和可视化功能,为禽流感风险防范工作提供可靠的信息支持;建立基于GIS的兽医资源信息数据库,实现基于GIS系统的兽医资源信息有效管理;以现行高致病性禽流感防治法律法规和技术规范为指导,开发基于GIS/GPS系统的禽流感应急指挥信息系统,为防疫决策和一线应急行动提供强有力的信息和技术支持。2.建立基于GIS/GPS技术的禽流感应急指挥信息系统基于我国现有的禽流感业务数据(2004-2006年度禽流感疫情数据)和GIS基础地理信息数据(1:250000的全国地图),结合国家兽医行政管理部门在防控高致病性禽流感等重大动物疫病中对GIS和GPS技术的需求情况,应用ESRI ArcGIS9.0、MapObjects 2.2、GPS手持定位仪、Delphi 6等开发工具,设计开发了我国C/S(Client/Server)结构的基础地理信息与业务信息有效组合的全国高致病性禽流感防控决策分析支持系统。实现了高致病性禽流感疫点的准确定位,疫点、疫区、受威胁区地理信息的查询和直接显示,疫情应急处置过程进展信息的查询,以及基于GIS的禽流感疫情特定时、空、防控措施指标的叁维组合统计分析功能,可为疫情应急处置、风险分析和监测预警工作提供了良好的可视化信息支持,基本可以满足国家兽医行政管理部门禽流感防控决策的实际需要。3.应用GIS/GPS技术评估禽流感发生格局的风险基于GIS和GPS空间数据处理技术,综合OIE风险评估的理论和方法探讨了我国禽流感发生的风险格局:第一,由于贯彻全面免疫政策,我国禽流感疫情发生强度已经有所减小,但病毒变异和疫情扩散风险依然存在;第二,格局分析表明,我国禽流感疫情已经形成了以西南-华南流域湿地、长江流域湿地、西藏流域湿地、新疆流域湿地、甘蒙流域湿地和黑龙江流域湿地等为中心的多点位扩散态势;第叁,区域尺度疫点格局分析表明,我国云南、辽宁、新疆、内蒙、广西和西藏禽流感疫情发生的空间相关性显着,为聚集型分布,表明局部出现了扩散流行,这种特征使我国禽流感疫情在一定时间段内的复发成为可能;第四,我国以散养和小规模养殖模式为主体的养殖结构,使禽流感的发生和暴露风险加大。在候鸟迁徙区域的西南流域湿地、西藏流域湿地、新疆流域湿地、甘蒙流域湿地、长江流域湿地以及黑龙江流域湿地,候鸟迁徙、带毒扩散的廊道作用将逐渐显现;第五,运用禽流感发生风险致灾因子多度和相对疫情灾害发生风险强度分析方法,在全国尺度上得出了我国禽流感发生的风险强度指数,此外,本研究还探讨了GIS和GPS技术在我国禽流感防治工作中的应用局限性,如基础地理数据的精度、禽流感流行病学数据的系统性等需要进一步完善。提出综合利用多学科技术和方法,积极开展对禽流感发生的认知,包括开展动物防疫条件与疫情发生的关系、候鸟带毒传播机理、禽流感发生生态动力学机理、禽流感发生时-空过程模拟研究等,对理解、认识和科学防控高致病性禽流感疫情发生和扩散具有积极意义。

徐淑雷[10]2006年在《基于GIS的环境污染对健康危害信息管理系统的建立》文中提出近年来,环境污染事故越来越多,对周围的人群产生了健康损害,严重危害了人民切身利益,影响了经济发展和社会稳定。但由于缺乏相应的技术手段,面对层出不穷的环境污染导致的健康损害事件,环境健康管理工作常常滞后。本文以地理信息系统为基础,提出了环境健康管理需要的两个基本工具,一是基于地理信息系统建立环境健康信息管理系统,二是环境污染事故对健康损害的调查和评价的基本技术路线。第一部分,基于地理信息系统建立环境健康信息管理系统地理信息系统是融合计算机图形和数据库于一体,用来存储和处理空间信息的高新技术,它把地理位置和相关属性有机地结合起来,根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户,用户可借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能,进行各种辅助决策。本文在查阅大量文献的基础上,以基于GIS的环境有害因素对健康影响的管理系统的设计与规划为主题,对环境有害因素对健康影响的管理系统的设计理论、数据库和模型的建立进行了全面的论述。在此基础上,对环境有害因素对健康影响的管理系统应用软件的实现进行了初步设计研究,通过环境污染对人群健康危害的诊断标准和判定程序、环境污染对人体健康危害的危险性评价模型和预警建立,使其具有了解环境污染对人体健康影响的现状,并分析其潜在的危害和具有预警功能。本系统以地理信息系统为基础,以visual Basic为开发语言,Mapobjects为GIS开发工具进行系统开发,使其能够实现属性数据和空间数据的管理、查询、图层的放大、缩小、漫游、数据展示、分析、报表管理等,其功能主要有:1.环境健康研究,大部分具有空间现象的健康损害都可以通过本系统进行研究,显示发生健康损害的人群和地区,显示环境有害因素的地区分布和其剂量大小,从而分析健康损害和环境有害因素之间的关系,并清楚显示出它们的关系。同时还可以根据模型研究和预警系统对未来环境健康损害和环境有害因素进行预测,从而进行预防和控制。本系统还可以对某个区域的各种因素,如环境暴露、健康损害、人群状况、卫生资源、经济水平等进行迭置分析,预测该地区整个卫生状况和可能发生的卫生效应。2.健康损害的监测,本系统为描述受众多环境因素影响的健康损害的人群,时间,空间分布提供了非常有用的手段。能分析、处理、预测健康损害和有害因素的时空信息,确定损害和环境有害因子的关联程度。3.为病因探讨提供一种工具,在对一些疾病的病因进行探讨时,特别是疾病的发生具有一定的叁间分布时,可以利用本系统进行产生假设并验证,给病因研究开阔更大的范围。本系统可以帮助环保部门和研究人员进行正确地做出决策并进行管理,同时还可以作为一个信息共享的平台,通过网络可以满足不同等级、不同类型用户对各种环境监测资料和健康损害资料的需求,从而为人民群众的健康提供服务。第二部分,环境污染事故的调查评价技术研究环境污染发生后,不可避免的会对人群健康产生损害,为了综合定量评价环境污染的健康危害,本文提出了环境污染物对健康影响的调查和评价线路图,以国际上通用的危险度评价方法为基础,对发生环境污染事故后从调查和环境污染物对健康影响及经济损失效益进行了定量评估,为环境污染评价者提供了一种方法。

参考文献:

[1]. 基于GIS的SARS流行环境因素分析与信息系统研究[D]. 银霞. 中南大学. 2004

[2]. 基于GIS的SARS流行地学环境因素分析与信息系统研究[D]. 黎明. 中南大学. 2004

[3]. 基于GIS的流行病疫情监测平台的研究与初步构建[D]. 喻曦. 贵州财经大学. 2013

[4]. 基于GIS逻辑信息法的SARS流行环境因素分析[J]. 邓吉秋, 吴堑虹, 刘爱忠. 中国卫生统计. 2006

[5]. 云南省艾滋病时空分析系统的研究与开发[D]. 陈洪萍. 云南师范大学. 2007

[6]. SARS空间数据库构建与时间序列建模仿真[D]. 肖伟. 贵州财经大学. 2013

[7]. 基于GIS的长沙市肾综合征出血热时空分布及其风险因子研究[D]. 杨海翔. 湖南师范大学. 2011

[8]. 基于个体的医院内SARS时空传播模拟研究[D]. 周洁萍. 中国科学院研究生院(遥感应用研究所). 2005

[9]. GIS&GPS技术在我国高致病性禽流感防控工作中的应用研究[D]. 李长友. 南京农业大学. 2006

[10]. 基于GIS的环境污染对健康危害信息管理系统的建立[D]. 徐淑雷. 华中科技大学. 2006

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基于GIS的SARS流行环境因素分析与信息系统研究
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