基于GIS的流行性乙型脑炎预警系统研究

摘 要

本文主要介绍了GIS及流行性乙型脑炎预警的概况,重点探讨了基于GIS的流行性乙型脑炎预警系统的设计,此系统为卫生资源整合与疾病预防控制提供了可靠的保障,特别是将其用于疾病高发区,降低了病死率及致残率。

【关键词】GIS 流行性 乙型脑炎 预警系统

流行性乙型脑炎作为临床常见性与多发病,其严重影响着人民群众的身心健康及生命安全,为了有效预防与控制此疾病的发生与发展,应明确其影响因素,但实际分析过程中,各因素间的关系具有一定的复杂性,如果采用手工方法,不仅分析效率较低,同时实现难度相对较大,再者也缺少直观性与科学性。在先进技术支持下,GIS的应用日渐广泛与普遍,将其用于数据管理,成效显著。

1 GIS及流行性乙型脑炎预警的概况

1.1 GIS

GIS主要是将地理信息分布于计算机系统上,其分布依据为信息属性或空间分布,在软件及硬件支持下,从而实现了信息显示、存数、输入、更新及应用等。通常情况下,GIS处理的数据分为两种,一种为属性数据,另一种为空间数据,其常见功能有数据显示与输出、空间查询与分析、数据存储与管理、数据收集及输入等。

随着GIS二次开发的日渐深入,逐渐形成了通用型及应用型GIS,它结合用户的需求,为其提供了操作简便,并致力于解决实际问题的软件,如:Mapinfo、SuperMap等。当前,GIS在各个领域均扮演着重要的角色,但根据应用实践可知,GIS软件仍存在不足,即:价格昂贵、开发难度较大、操作繁琐,并且缺少针对性,因此,在研发流行性乙型脑炎预警系统过程中,应注重其便捷性、经济性与美观性。

1.2 流行性乙型脑炎预警

流行性乙型脑炎作为急性传染疾病,是由乙脑病毒引起的,其传播途径主要为蚊虫。因此,蚊虫分布情况与疾病流行地区有着紧密的联系。我国流行性乙型脑炎具有高发病率与高病死率,它可在多种动物间流行,并经蚊虫感染给人类,进而威胁了群众健康与安全。为了有效预防此疾病的发生与发展,我国主要采用了免疫预防措施,经灭活疫苗实验,研制了相关的免疫疫苗,从而降低了乙脑发病率,但我国使用的疫苗缺少安全性,特别是在生产制备方面,仍需进一步提高。

预警主要是通过疫情监测、信息收集,以此明确事情发展态势,并采用适合的对策,以此控制其发展范围。传统预警方法主要为手工记录,其缺点明显,主要表现为在手工记录过程中,受人为因素及其他因素影响,难以保证数据的准确性与完整性,同时也占用了大量的卫生资源,使人力、物力及财力难以发挥有效作用。因此,在实践中借助先进的技术,构建预警系统具有积极的现实意义,不仅可以提高记录效率,增强其自动化与先进性,还可优化配置卫生资源,进而预警准确率将大幅度提高。

当前,数据分类方法具有丰富性与多样性,常见的有决策树、神经网络及支持向量机等。本文采用了BP神经网络,以此保证了预警准确率。BP神经网络作为常见的神经网络,主要是对数据信息进行了转化,借助图形化表现,以此增强了数据信息的直观性,它满足了非线性问题的需求,特别是大样本结合问题。此网络是由多层构成的,如:输入、输出层、隐含层等。

2 基于GIS的流行性乙型脑炎预警系统的设计

2.1 系统需求

对于我国基层卫生单位而言,其数据管理水平相对较低,其中涉及着大量的信息,在实际工作中,相关人员难以准确分辨数据信息是否有效,而低效的数据信息利用率,不仅增加了其工作量,也制约着乙脑疾病的预防。虽然部分地区倡导自动化办公,但计算机、网络等先进设备与技术未能合理利用,主要是由于信息数据输入后,未能对其进行统计与分析。为了满足卫生工作人员的需求,构建的乙脑预警系统应具备以下功能:

(1)基因数据库,在管理病毒基因信息过程中,不仅要注释既有基因,还要将其与新病毒进行对比,以便于日后参考。

(2)流行病学数据库,对相关信息进行录入、查询、修改、删除等,具体信息包括感染物种、媒介物种、疫苗接种等。

(3)预警,借助GIS与BP神经网络方法,划分某地区流行性乙型脑炎的预警级别,不同级别采用不同的色彩表示,如:一级为红色、二级为黄色、三级为绿色,以此增强预警的直观性与清晰性,在此基础上,相关部门可采取针对性的对策,进而利于提高防治效果;其四,数据库管理,操作、管理各数据库数据,具体功能有数据备份、还原、清空等。

2.2 具体内容

在设计过程中,搜集某地区近十年的数据,采用C/S结构。此结构为客户/服务器模式,其优点凸出,即:全面呈现了客户端PC处理能力,但也存在一定的不足,主要表现在两方面,一是仅能够在局域网内使用,二是其投资、维修成本等均相对较大。为了满足用户的需求,本文设计了人畜共患病信息咨询与专家辅助决策系统,具体分为两大部分,分别为信息咨询系统与专家决策系统,前者模块包括数据录入、删除、查询及显示,后者包括序列比对、基因注释、地图显示及预警。

3 总结

综上所述,本文有效构建流行性乙型脑炎预警系统,借助了GIS技术,为了满足用户需求,设计了针对性的模块内容,从而为疾病监测、预警等提供了可靠的保障。相信,在科学预警系统支持下,乙脑的发病率、病死率均将大幅度降低。

参考文献

[1]李晓磊.基于GIS的流行性乙型脑炎预警系统研究[D].吉林大学,2012.

[2]王利亚.我国流行性乙型脑炎时空分布特征及风险预测研究[D].中国人民解放军军事医学科学院,2014.

[3]黄秋兰.基于空间信息技术的广西流行性乙型脑炎时空趋势及生态因素研究[D].广西医科大学,2013.

作者单位

无锡市疾病预防控制中心 江苏省无锡市 214023