GIS技術(shù)在動物疾病防控中的作用

廉士珍+劉昊+史寧+鄧效禹+閆喜軍

摘 要 動物疾病防控建設(shè)是保障經(jīng)濟發(fā)展、人民健康的重要舉措，針對其技術(shù)缺陷，結(jié)合GIS系統(tǒng)的多功能，建立起基于GIS技術(shù)的、兼具數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用層兩大結(jié)構(gòu)特點，實時、直觀、便捷的防控系統(tǒng)，是改進動物疾病防控工作的當(dāng)務(wù)之急。

關(guān)鍵詞 動物疾病防控；GIS技術(shù)；數(shù)據(jù)庫；預(yù)測預(yù)警

中圖分類號 TP2 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）14-0080-01

隨著城市居民生活水平的提高，人們對于畜牧養(yǎng)殖和野生動物保護的意識也逐漸提高，從家畜到經(jīng)濟類動物，集約化、人工飼養(yǎng)程度和密度的深化使得動物與人的接觸面更廣，貿(mào)易范圍也越來越大，動物疫源的滋生和傳播風(fēng)險到了前所未有的緊張狀況，因此，動物疾病的防控工作必須得到進一步的研究和完善。

1 動物疾病防控系統(tǒng)

1.1 意義

動物是與人類共存于地球的群體之一，也是人類日常生活中最密切接觸的群體。所以，動物疾病不僅指動物體內(nèi)的損傷和疾病狀態(tài)，會影響畜牧業(yè)的發(fā)展和生態(tài)平衡，在本文的研究中，特指的是以動物為疫源進而感染蔓延，危及人類健康的疫病，更側(cè)重于人類公共衛(wèi)生領(lǐng)域。

從口蹄疫、瘧疾到非典、H7N9流感，不止是疾病種類的增加和病變的嚴重程度，還有客觀存在的人口密度增加、交通便捷于食品安全問題，種種因素使得動物疾病對人類的危害更加迫切，建立起高效、快速、科學(xué)的動物疾病防控系統(tǒng)的必要性不言而喻。另一方面，在獸醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，動物疾病是一種另類的人體“預(yù)警系統(tǒng)”，畜禽對于化學(xué)藥物、放射性與其他環(huán)境污染物的優(yōu)先反映，有助于對疾病的預(yù)防和監(jiān)測，常常使得人類及早獲取對疾病的認識，延長反應(yīng)時間，降低損失。例如，20世紀(jì)日本熊本縣發(fā)生的水俁病，首先是先從病貓神經(jīng)系統(tǒng)中查出病因，再推及對人體疾病的診斷的。

1.2 問題

然而，目前對于動物疾病的防控和研究還存在著信息技術(shù)上的不足。首先，信息檔案的建立有技術(shù)斷層，信息錄入的格式不統(tǒng)一，舊檔案與電子檔案的銜接處理僵硬，增加了數(shù)據(jù)搜尋和對比的難度。其次，對于互聯(lián)網(wǎng)的利用還停留在初步階段，新媒體移動終端的利用不足，使信息的輸入和匯總?cè)源嬖趶?fù)雜繁瑣和不同步的問題。最后，動物疫病種類繁多，信息收集和處理的針對性卻沒有跟上，人機交互性差，導(dǎo)致防控系統(tǒng)的預(yù)警和協(xié)助決策的作用發(fā)揮有限。

另外，除了技術(shù)方面，動物疾病防控的種類局限性也很明顯。當(dāng)前的動物疾病防控囿于普通家畜、常見疾病范圍，甚至對狂犬疫苗的宣傳教育都遠遠不夠，對于越來越熱的經(jīng)濟類動物、繁多的野生動物，如貂、狐貍等的日常和應(yīng)急防疫還處于較空白的狀態(tài)，還應(yīng)加強研究和預(yù)防。

2 GIS技術(shù)

GIS即地理信息系統(tǒng)，是一門綜合地理學(xué)和信息技術(shù)，可以存儲、分析和處理空間數(shù)據(jù)，集成了強大的空間信息分析和成圖能力和獨特的視覺化效果。

對于動物疾病防控來說，GIS可以將基礎(chǔ)和業(yè)務(wù)地理數(shù)據(jù)和動物防控屬性有機結(jié)合，建立龐大而精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫，再根據(jù)實際情況和應(yīng)用需要，通過對比分析數(shù)據(jù)，生成信息報告，提供準(zhǔn)確而生動的圖文方案結(jié)果，具有風(fēng)險評估、檢測預(yù)警、輔助決策方案、統(tǒng)一協(xié)調(diào)活動等多種功能，實現(xiàn)高效率地日常監(jiān)控和應(yīng)急處理[1]。

3 基于GIS的防控系統(tǒng)

隨著信息技術(shù)滲透到生產(chǎn)生活的程度加深和動物疾病防控對信息技術(shù)要求的提升，在“互聯(lián)網(wǎng)+”和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，將GIS技術(shù)和動物疾病防控系統(tǒng)結(jié)合是必然的。以強大的信息收集、分析和處理能力武裝起疾病防控的高墻，可以有效控制動物疫病的滋生和蔓延，確保我國畜牧業(yè)健康發(fā)展，也是人類生命安全的重要保障。

3.1 結(jié)構(gòu)特點

防控系統(tǒng)總體應(yīng)以服務(wù)為面向業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，以規(guī)范性、可操作性、人機交互為原則，創(chuàng)建由數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用層組成的綜合性動物疫病防控系統(tǒng)。

1）數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫主要GIS系統(tǒng)中的空間數(shù)據(jù)和防控系統(tǒng)中的屬性數(shù)據(jù)組成?？臻g數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)地理數(shù)據(jù)。前者即地理學(xué)概念中的經(jīng)濟地理和自然地理的結(jié)合，包括行政區(qū)劃、交通、水系、地貌等圖層；后者即養(yǎng)殖分布、疾病防控機構(gòu)與衛(wèi)生檢查站的地理分布等。這是呈現(xiàn)出地圖圖示的最基礎(chǔ)的組成內(nèi)容。屬性數(shù)據(jù)主要是歷史疫情、免疫情況及分布、產(chǎn)地檢疫記錄與檢疫代碼表等與疫病防控密切相關(guān)的數(shù)據(jù)。

2）應(yīng)用層。基于GIS技術(shù)的動物疫病防控系統(tǒng)的應(yīng)用主要可分為系統(tǒng)管理、應(yīng)急指揮和預(yù)測預(yù)警3個

方面。

第一，系統(tǒng)管理主要是日常監(jiān)控統(tǒng)計、歷史案例數(shù)據(jù)收集、防控方案生成等方面。大部分的GIS軟件采用文件與圖形數(shù)據(jù)混合管理模式，用綜合數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理新生的屬性數(shù)據(jù)，簡化數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系，通過內(nèi)部連接碼進行無縫銜接，使生成的圖表準(zhǔn)確流暢[2]。

第二，應(yīng)急指揮是根據(jù)GIS的地理數(shù)據(jù)，綜合疫點位置（防控機構(gòu)分布、地形人口等信息），利用GIS的信息網(wǎng)絡(luò)和分析處理功能，生成以科學(xué)數(shù)據(jù)為支撐的綜合評估結(jié)果，制訂應(yīng)急處置方案。集成多級緩沖分析，快速準(zhǔn)確地把握疫病影響的范圍、程度，可以制作某區(qū)域某時間感染數(shù)的專題圖，以最小損失、最短調(diào)度和最佳效果為前提確定路徑，提供可行的決策支持。同時評估歷史案例中防控機構(gòu)表現(xiàn)的反應(yīng)、疏散能力，并跟蹤實時撲救效果，及時對應(yīng)急方案進行調(diào)整。統(tǒng)一救助目標(biāo)，根據(jù)制定方案部署工作，實現(xiàn)指揮有序和監(jiān)督有力，提高應(yīng)急處置效率。

第三，預(yù)測預(yù)警是通過建立數(shù)學(xué)模型，分析異常的非線性規(guī)律，以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，進行三維模擬演練和記錄，預(yù)測疫情可能影響的空間和時間、造成經(jīng)濟與社會危害程度，并將預(yù)測結(jié)果進行可視化顯示，不但能夠豐富疾病防控的預(yù)警系統(tǒng)，也是對系統(tǒng)本身的自我

完善[3]。

3.2 優(yōu)勢

1）移動互聯(lián)網(wǎng)帶來的實時性。一方面，在應(yīng)急處置過程中，可以通過接收移動GPS信號，對疫情類型、規(guī)模、疫點周圍的分布情況、疫情發(fā)展趨勢等有實時、直觀的了解，使應(yīng)急指揮和處置手段更具有實效性。另一方面，通過高度靈活的人機交互設(shè)計，形成可視、可變的疾病防控邏輯框架，適應(yīng)了應(yīng)急處置中因時因地不斷變化的需要。

2）GIS技術(shù)帶來的地理直觀性。GIS空間數(shù)據(jù)庫的建構(gòu)以及與屬性數(shù)據(jù)庫的結(jié)合，實現(xiàn)了歷史疫情和地理分布的結(jié)合，可以準(zhǔn)確定位高發(fā)病率疫點，為方案建立提供借鑒經(jīng)驗，使預(yù)警方案更具針對性。

3）數(shù)據(jù)庫帶來的數(shù)據(jù)調(diào)度便捷性。數(shù)字化的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使得數(shù)據(jù)的編輯、存儲和查詢變得更加自主和便捷，不但可以為疾病防控的實踐帶來好處，更有利進一步對未知的動物防控領(lǐng)域進行研究更新。

4 結(jié)論

綜上所述，通過運用GIS技術(shù)、計算機技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等建立動物疾病防控系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)測信息的高效交互，能夠有效提高動物疾病的防疫和控制能力，提升動物疫情系統(tǒng)管理水平，為疫情監(jiān)測與動物疫病研究提供數(shù)據(jù)服務(wù)，更可以為防控機構(gòu)提供決策支持。

參考文獻

[1]黃恒，馮超，黃誠，等.基于GIS系統(tǒng)的重大動物疫病應(yīng)急管理平臺設(shè)計探討[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2015（4）：24-26.

[2]薛亮，肖建華，高翔，等.基于GIS動物疫病輔助決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫及功能設(shè)計[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2013（13）：98-99，165-166.

[3]趙巧麗，李國強，馮曉，等.基于GIS的畜禽疫病監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建與實現(xiàn)[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（3）：157-160.