GIS技術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 動物疾病防控建設是保障經濟發展、人民健康的重要舉措，針對其技術缺陷，結合GIS系統的多功能，建立起基于GIS技術的、兼具數據庫和應用層兩大結構特點，實時、直觀、便捷的防控系統，是改進動物疾病防控工作的當務之急。

關鍵詞 動物疾病防控；GIS技術；數據庫；預測預警

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

隨著城市居民生活水平的提高，人們對于畜牧養殖和野生動物保護的意識也逐漸提高，從家畜到經濟類動物，集約化、人工飼養程度和密度的深化使得動物與人的接觸面更廣，貿易范圍也越來越大，動物疫源的滋生和傳播風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

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的損傷和疾病狀態，會影響畜牧業的發展和生態平衡，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，更側重于人類公共衛生領域。

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、科學的動物疾病防控系統的必要性不言而喻。另一方面，在獸醫學領域，動物疾病是一種另類的人體“預警系統”，畜禽對于化學藥物、放射性與其他環境污染物的優先反映，有助于對疾病的預防和監測，常常使得人類及早獲取對疾病的認識，延長反應時間，降低損失。例如，20世紀日本熊本縣發生的水俁病，首先是先從病貓神經系統中查出病因，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上的不足。首先，信息檔案的建立有技術斷層，信息錄入的格式不統一，舊檔案與電子檔案的銜接處理僵硬，增加了數據搜尋和對比的難度。其次，對于互聯網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仍存在復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，導致防控系統的預警和協助決策的作用發揮有限。

另外，除了技術方面，動物疾病防控的種類局限性也很明顯。當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，對于越來越熱的經濟類動物、繁多的野生動物，如貂、狐貍等的日常和應急防疫還處于較空白的狀態，還應加強研究和預防。

2 GIS技術

GIS即地理信息系統，是一門綜合地理學和信息技術，可以存儲、分析和處理空間數據，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可以將基礎和業務地理數據和動物防控屬性有機結合，建立龐大而精準的數據庫，再根據實際情況和應用需要，通過對比分析數據，生成信息報告，提供準確而生動的圖文方案結果，具有風險評估、檢測預警、輔助決策方案、統一協調活動等多種功能，實現高效率地日常監控和應急處理[1]。

3 基于GIS的防控系統

隨著信息技術滲透到生產生活的程度加深和動物疾病防控對信息技術要求的提升，在“互聯網+”和可持續發展戰略的指導下，將GIS技術和動物疾病防控系統結合是必然的。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，確保我國畜牧業健康發展，也是人類生命安全的重要保障。

3.1 結構特點

防控系統總體應以服務為面向業務為導向，以規范性、可操作性、人機交互為原則，創建由數據庫和應用層組成的綜合性動物疫病防控系統。

1）數據庫。數據庫主要GIS系統中的空間數據和防控系統中的屬性數據組成。空間數據包括基礎地理數據和業務地理數據。前者即地理學概念中的經濟地理和自然地理的結合，包括行政區劃、交通、水系、地貌等圖層；后者即養殖分布、疾病防控機構與衛生檢查站的地理分布等。這是呈現出地圖圖示的最基礎的組成內容。屬性數據主要是歷史疫情、免疫情況及分布、產地檢疫記錄與檢疫代碼表等與疫病防控密切相關的數據。

2）應用層。基于GIS技術的動物疫病防控系統的應用主要可分為系統管理、應急指揮和預測預警3個

方面。

第一，系統管理主要是日常監控統計、歷史案例數據收集、防控方案生成等方面。大部分的GIS軟件采用文件與圖形數據混合管理模式，用綜合數據庫數據庫管理新生的屬性數據，簡化數據間的復雜關系，通過內部連接碼進行無縫銜接，使生成的圖表準確流暢[2]。

第二，應急指揮是根據GIS的地理數據，綜合疫點位置（防控機構分布、地形人口等信息），利用GIS的信息網絡和分析處理功能，生成以科學數據為支撐的綜合評估結果，制訂應急處置方案。集成多級緩沖分析，快速準確地把握疫病影響的范圍、程度，可以制作某區域某時間感染數的專題圖，以最小損失、最短調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表現的反應、疏散能力，并跟蹤實時撲救效果，及時對應急方案進行調整。統一救助目標，根據制定方案部署工作，實現指揮有序和監督有力，提高應急處置效率。

第三，預測預警是通過建立數學模型，分析異常的非線性規律，以數據庫為基礎，進行三維模擬演練和記錄，預測疫情可能影響的空間和時間、造成經濟與社會危害程度，并將預測結果進行可視化顯示，不但能夠豐富疾病防控的預警系統，也是對系統本身的自我

完善[3]。

3.2 優勢

1）移動互聯網帶來的實時性。一方面，在應急處置過程中，可以通過接收移動GPS信號，對疫情類型、規模、疫點周圍的分布情況、疫情發展趨勢等有實時、直觀的了解，使應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計，形成可視、可變的疾病防控邏輯框架，適應了應急處置中因時因地不斷變化的需要。

2）GIS技術帶來的地理直觀性。GIS空間數據庫的建構以及與屬性數據庫的結合，實現了歷史疫情和地理分布的結合，可以準確定位高發病率疫點，為方案建立提供借鑒經驗，使預警方案更具針對性。

3）數據庫帶來的數據調度便捷性。數字化的數據庫系統使得數據的編輯、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域進行研究更新。

4 結論

綜上所述，通過運用GIS技術、計算機技術和移動互聯網技術等建立動物疾病防控系統，實現監測信息的高效交互，能夠有效提高動物疾病的防疫和控制能力，提升動物疫情系統管理水平，為疫情監測與動物疫病研究提供數據服務，更可以為防控機構提供決策支持。

參考文獻

[1]黃恒，馮超，黃誠，等.基于GIS系統的重大動物疫病應急管理平臺設計探討[J].黑龍江畜牧獸醫，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的數據庫及功能設計[J].黑龍江畜牧獸醫，2013（13）：98-99，165-166.

[3]趙巧麗，李國強，馮曉，等.基于GIS的畜禽疫病監測預警系統的構建與實現[J].河南農業科學，2016（3）：157-160.