地理信息系统在公共卫生中的应用

董涵

摘要

地理信息系统是用于采集、存储、查询、分析和显示地理空间数据，为空间地理研究活动和地理决策服务的计算机技术系统。近年来，在开放数据的背景下，通过地理信息技术的应用与产业推广，结合大量医疗卫生信息，地理信息系统被广泛地应用于公共卫生领域中。

【关键词】地理信息系统 公共卫生 应用现状与前景

1 引言

地理信息系统（geographic information system，GIS）是以地理空间数据库为基础，在计算机硬件与软件的支持下，对地理空间数据进行采集、储存、管理、运算、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种动态的空间地理信息，为空间地理研究活动和地理决策而建立起来的计算机技术系统。近年来，在开放数据的背景下，地理信息系统在各个领域的开发应用都得到了迅猛发展，地理信息产业发展的大数据时代已经来临。通过对地理信息技术应用与产业推广，结合大量医疗卫生信息，将其有效地应用于流行病学及公共卫生研究中。地理信息系统在公共卫生领域的研究应用，不仅为其研究与二次开发提供了新的思路与方向，同时也为公共卫生的研究提供了全新的研究方法和手段。

2 运用背景

自2003年非典爆发后，国家出台了《全国卫生信息化发展规划纲要2003-2010》，卫生部出台了《突发公共卫生应急事件信息系统建设指南》。北京、合肥、杭州等地建立起了一些基于地理信息系统的应急信息系统或决策支持系统，面对公共卫生突发应急事件时，能够快速且有效地进行处理与解决，改变了传统疾病防治管理模式，提高了事件发生时决策领导层的指挥效率和日常工作人员的管理水平，真正实现我国公共卫生领域信息化发展、智能化管理，提高了工作效率，凸显了决策的时效性。

但在实际应用中，地理信息系统在公共卫生领域中的应用也暴露出了很多的问题，数据共享尚未建立起一个完善的平台，信息收集方面存在较大的阻碍，且地理信息系统在我国仍处于发展阶段，互操作性能力差。简而言之，公共卫生地理信息指挥控制系统在我国仍然处于一个较低水平的阶段，在未来还有很多可以发展的空间。

3 运用原理

地理信息系统通过在信息技术中加入空间地理信息，将可视化的地图和空间地理分析技术结合起来，提供了地图与数据之间的接口，对在地理空间上存在的事物与发生的事件进行分析并成图显示，直观形象，使得决策者能够快速、高效地获得与处理各种现有信息。

地理信息系统主要由四部分组成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据和系统开发管理使用人员。在建立一个实用的地理信息系统过程中，从数据准备到系统完成，内部必须经过各种数据转换，每个转换都有可能改变原有的信息。地理信息系统的功能主要是完成流程中不同阶段的数据转换工作，其主要功能包括数据采集与输入、数据编辑与更新、数据存储与管理、空间分析与统计分析、制图显示。

4 地理信息系统在公共卫生领域的应用

4.1 卫生监督管理

卫生管理机构承担着依法监督管理社会公共卫生秩序、医疗服务活动的职责，需要对搜集的数据进行分析、处理以确保判断与决策的时效性与正确性，利用智能化的技术手段可较大程度地提高工作效率。通过电子地图展示卫生监督管理范围内的空间地理数据，摒弃了传统方法的繁琐与复杂，实现可视化效果，直观明了。将地理信息与网络技术结合起来，能够通过信息化手段随时随地对空间地理数据进行访问，方便有关部门工作人员审查与统计所发生的业务信息。

2004年雅典奥运会，地理信息系统被公共卫生部门用来实施环境卫生的检测，并且取得了良好的效果。我国杭州市公共卫生地理信息指挥控制系统，在杭州市公共卫生的监督管理上发挥了很好的效果，改变了传统的疾病防治管理模式，提高了工作的效率，真正实现了智能化卫生监督管理。

4.2 应对公共卫生突发性事件

2003年，在我国及世界范围内爆发了传染性非典型性肺炎（SARS），其传播速度之快、危害面之广，令所有人措手不及。在面对此危害性极强的公共卫生突发性事件，政府和有关疾病控制部门快速建立了应用于SARS疫情监测的地理信息系统，并且产生了较为良好的效果。

由于地理信息系统会预先将当地的地形地貌、河流位置与流向、气候条件、人口与工厂分布状况、交通情况等录入系统中，这些信息在公共卫生突发性事件发生后，可以及时高效地帮助有关主管机构完成疫情发源地定位、疫情程度分析，顯示各类卫生机构与重点单位基本状况分布图，辅助疫情控制机构绘制疫情危害程度图，从而选择最优调度路线、完成人员与物资的规划安排。在紧急的时间要求下，将有限的资源配置在最合适的位置，最大程度地提高工作效率、尽可能地降低疫情危险程度。

4.3 流行病传染病研究

在19世纪中期伦敦霍乱病爆发时期，一位英国内科医生John Snow通过统计英国伦敦

西敏市苏活区患者的位置，绘制出了英国伦敦西敏市苏活区霍乱病发生的空间分布图，从而发现了引发疾病的根源——水源。

近年来印度疟疾感染人数逐年增多，尤其是在印度中央邦，但由于此处森林密布、基础设施完备程度较低，难以设立完善的监测管理机构，监控力度薄弱，且缺乏有效的空间地理数据，无法对该疾病制定有效的防控措施。为了解决这一难题，印度学者Srivastava利用地理信息系统对印度的疟疾高发聚集区进行分析，在48个区域共313个街区里，利用信息化与技术化的手段，最终确定在25个区域里的58个街区是疟疾高发地区。只要有合适的传播条件，疟疾就会在这些高发地区爆发。根据这一研究结果，Srivastava向政府有关部门建议加强这些地区的监控与管理，采取相应有效的疾病防控措施，可以在一定程度上控制疟疾的传播。

地理信息系统可以考虑环境中影响疾病的各种因素，如地形地貌、土壤、水文、植被、气候以及人文因素等，通过信息化手段分析、处理这些空间地理数据，将这些因素与疾病的分布相关联，研究疾病的影响因素，达到疾病的动态监测，实时动态地监控着疾病分布的变化情况，并通过地图的形式展现出来，达到信息真正的可视化。

4.4 卫生服务

卫生服务的供给具有一定的空间分布，各地区的人口分布与对卫生资源的需求也不尽相同。因此如何有效地配置社会的卫生服务资源，使得其与人口的需求相适应是一个难题，地理信息系统可以较为方便地解决这个问题。

地理信息系统可将各种医疗卫生的服务站点的位置、服务范围、所服务的人群、能够提供的服务种类与环境等信息进行整合，形成一个全区域的医疗卫生服务利用图，能够方便决策者对各种公共卫生资源进行监督管理。同时地理信息系统也可以用于社区医疗管理，通过对患者进行分级管理，及时收集并统计患者的状况，为卫生服务人员提供动态全面的患者资料，使其能够及时对不同患者提供相应的治疗，实现治疗的个性化与动态化。地理信息系统对社区医疗管理具有较强的操作性和实用性，可以实现社区医疗管理信息化、智能化，提高患者管理时效性。

4.5 环境健康研究

在环境卫生学中，任何涉及空间现象的环境健康状态，都可以利用地理信息系统强大的空间分析与作图等功能，进行分析研究。当地理信息系统用于环境污染监测时，在获得各污染物测定值的情况下，根据其周边地形地貌、水源、土壤、大气等具体情况，对环境污染状况进行空间分析，并且建立模型，将估计结果以地图的形式直观地展示出来，达到信息的可视化。

切尔诺贝利核泄漏事件发生后，接连几天放射性悬浮颗粒都悬浮在大气中，造成了极大的放射性污染与危害，如何处理受污染地区与如何保护人群成为了政府的难题。有学者利用地理信息系统对污染地区进行空间统计分析，分析核泄漏事件发生后对人群造成的直接的短期的污染危害以及长期的影响，找出影响人群健康的的因素，为政府决策提供服务。

5 小结

地理信息系统在公共卫生领域有着广泛的应用前景，可用于卫生监督管理、应对公共卫生突发性事件、流行病传染病研究、卫生服务以及环境健康研究等多个方面。其研究的成果将为科学决策提供信息服务，从而保障和促进地区卫生事业的进步和可持续发展。但是，地理信息系统在我国公共卫生领域的应用尚处于起步阶段，仍然有许多不足，如何将地理信息系统更好地运用于公共卫生领域，仍待更进一步的研究。

参考文献

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