GIS概況及在地方病中的應(yīng)用簡(jiǎn)介
作者：楊長(zhǎng)虹 文松 熊茂恩 陳琳
單位：四川省寄生蟲病防治研究所 成都 610041
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實(shí)用寄生蟲病雜志990113 1 GIS定義 地理信息系統(tǒng)GIS(Geographic Information System)是一門集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間技術(shù)信息科學(xué)和管理科學(xué)為一體的邊緣學(xué)科，是用于采集、存儲(chǔ)、處理、分析和展示時(shí)空信息的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)。而地方病地理信息系統(tǒng)則是研究地理要素與地方病關(guān)系的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
2 國(guó)外GIS發(fā)展概況 1956年，奧地利測(cè)繪部門首先用計(jì)算機(jī)建立了地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)，1963年，加拿大測(cè)量學(xué)家R.F.Tomlinson首先提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語(yǔ)，并建立了世界上第一個(gè)GIS-加拿大地理信息系統(tǒng)(CGIS)，隨后美國(guó)哈佛大學(xué)研究出SYMAP地理信息系統(tǒng)軟件，接著許多與 GIS有關(guān)的組織和機(jī)構(gòu)紛紛成立。70年代，計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)的飛速發(fā)展促使 GIS向?qū)嵱梅较蜓杆侔l(fā)展，加拿大、美國(guó)、瑞典、日本、德國(guó)等一批歐美發(fā)達(dá)國(guó)家都發(fā)展了自己的GIS，許多大學(xué)建立了GIS實(shí)驗(yàn)室，如美國(guó)紐約州立大學(xué)、加州大學(xué)等，至此GIS這一技術(shù)受到了政府、商業(yè)公司和大學(xué)的普遍重視，成為一個(gè)引人注目的領(lǐng)域。80年代，GIS領(lǐng)域涌現(xiàn)出ARC/INFO、 TIGRLS、 GENAMAP、 MapInfo等一批優(yōu)秀軟件。GIS已在土地利用分類管理、城市化的發(fā)展、人口規(guī)劃與安置、可居住區(qū)評(píng)價(jià)、厄爾尼諾現(xiàn)象、疾病分布、衛(wèi)生布局等等方面得到應(yīng)用。90年代GIS以更快的速度深入到各行各業(yè)并得到廣泛應(yīng)用。
, 百拇醫(yī)藥
3 GIS的主要內(nèi)容 GIS包括專業(yè)人員、計(jì)算機(jī)硬件、GIS軟件和GIS數(shù)據(jù)。GIS數(shù)據(jù)包括目標(biāo)區(qū)的空間地理要素信息及與之相關(guān)聯(lián)的屬性信息兩部分，空間地理要素信息可以從已繪制的地圖采用數(shù)字化的方法獲取，亦可利用衛(wèi)星照片、航空照片提取，與之相關(guān)的屬性信息可利用歷史資料、數(shù)據(jù)庫(kù)或根據(jù)目的，由現(xiàn)場(chǎng)采集而得。
4 GIS特點(diǎn)和數(shù)據(jù)類型 GIS建立在目前計(jì)算機(jī)發(fā)展的先進(jìn)軟硬件技術(shù)之上，采用圖形用戶界面，操作直觀方便，能直觀地表達(dá)數(shù)據(jù)的地理和空間位置和關(guān)系，方便地切換于不同時(shí)段的數(shù)據(jù)，并能結(jié)合后端的數(shù)據(jù)庫(kù)支持，實(shí)現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理的功能。GIS對(duì)數(shù)據(jù)和組織管理采取兩種方式，空間和屬性數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)采用一種分層管理的模式，對(duì)不同的空間對(duì)象采用點(diǎn)、線、面、注記四種不同的空間數(shù)據(jù)層來(lái)表達(dá)，不同的層可以通過(guò)地理坐標(biāo)進(jìn)行迭加；屬性數(shù)據(jù)則按一般的關(guān)系數(shù)據(jù)原則進(jìn)行管理，所不同的是每一條記錄都有唯一標(biāo)識(shí)碼與空間數(shù)據(jù)層中的空間對(duì)象對(duì)應(yīng)，并保持唯一性。GIS對(duì)數(shù)據(jù)的分析功能除了常用的統(tǒng)計(jì)處理方法外，還引入了空間分析的概念，可以對(duì)不同的數(shù)據(jù)層進(jìn)行空間分析。
, 百拇醫(yī)藥
5 我國(guó)GIS的發(fā)展和應(yīng)用 我國(guó)地理信息系統(tǒng)起步于本世紀(jì)70年代，首先在測(cè)繪部門實(shí)驗(yàn)并發(fā)展，后推廣到農(nóng)、林部門，經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，積累大量的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，建立了水庫(kù)淹沒損失、水資源估算、土地資源調(diào)查、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、人口趨勢(shì)分析等專題分析系統(tǒng)；初步建立了我國(guó)1∶100萬(wàn)國(guó)土基礎(chǔ)信息系統(tǒng)，1∶400萬(wàn)全國(guó)資源和環(huán)境信息系統(tǒng)，1∶250萬(wàn)水土保持信息系統(tǒng)，1∶25萬(wàn)全國(guó)電子地圖以及部分地區(qū)的1∶5萬(wàn)、1∶1萬(wàn)電子地圖；在中科院和武漢測(cè)繪大學(xué)建立了GIS國(guó)家開放重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行GIS的前緣研究；涌現(xiàn)出了一批國(guó)內(nèi)的GIS軟件公司，并推出了一批國(guó)產(chǎn)的GIS軟件。GIS正以迅猛的速度向各行各業(yè)滲透推廣。
6 GIS在地方病研究中的應(yīng)用 地方病是與地理因素有關(guān)的疾病，因此任何地方病的流行都與當(dāng)?shù)氐淖匀弧⑸鐣?huì)環(huán)境密切關(guān)聯(lián)，找出地方病流行與自然社會(huì)環(huán)境的內(nèi)在聯(lián)系正是控制地方病流行的關(guān)鍵，GIS可以使我們從全新的角度和方式來(lái)研究和認(rèn)識(shí)地方病，從地方病流行和發(fā)生的環(huán)境來(lái)觀察和研究地方病，并通過(guò)GIS特有的空間分析法來(lái)對(duì)不同的地方病進(jìn)行分類和分析。血吸蟲病是一種地方病, 因?yàn)樗姆植�、發(fā)生、流行與其地理環(huán)境有著嚴(yán)格的聯(lián)系。如要建立血吸蟲病GIS，則：①首先需先建立研究目標(biāo)區(qū)的計(jì)算機(jī)電子地圖，計(jì)算機(jī)電子地圖的建立根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)地圖進(jìn)行數(shù)字化，應(yīng)包括高層(等高線)、水系、道路交通、城鎮(zhèn)居民點(diǎn)等信息。根據(jù)需要，還可輸入土地利用、植被、等溫線、等降水線土壤元素分布等信息。②建立研究目標(biāo)區(qū)的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，如釘螺在田地和溝渠的分布、病人在區(qū)域內(nèi)的分布、病牛的數(shù)量及活動(dòng)范圍等等。以上數(shù)據(jù)以一定的標(biāo)示符與電子地圖相聯(lián)系。形成不同屬性信息的電子圖層。③利用GIS專用軟件可對(duì)以上兩類圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行重合和疊加，從而從中發(fā)現(xiàn)不同地理要素和血吸蟲病的相關(guān)聯(lián)系，可進(jìn)行分類分析。如：實(shí)驗(yàn)區(qū)釘螺的分布主要在那些部位，這些部位在地理因素上有那些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，亦可利用專家系統(tǒng)建立的流行模型對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)進(jìn)行危險(xiǎn)地域的緩沖區(qū)分析。亦可對(duì)血吸蟲病的流行歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行直觀的表達(dá)。④GIS結(jié)合使用GPS技術(shù)，遙感技術(shù)，還可進(jìn)一步對(duì)研究目標(biāo)區(qū)的衛(wèi)片或航片的光譜特征進(jìn)行分析，從而對(duì)不同光譜特征的地面類型進(jìn)行分類，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果，對(duì)不同的分類結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析。用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)大面積的研究目標(biāo)區(qū)進(jìn)行不同類型的區(qū)域，如易于生長(zhǎng)釘螺的地區(qū)，血吸蟲病流行區(qū)等進(jìn)行分類及計(jì)算面積大小等。
, 百拇醫(yī)藥
我國(guó)衛(wèi)生系統(tǒng)GIS應(yīng)用起步較晚，目前主要用于流行病、地方病的分布表達(dá)、分析應(yīng)用、防治策略優(yōu)化等，其中中科院醫(yī)學(xué)地理所、四川省寄生蟲病防治研究所對(duì)GIS進(jìn)行了大量的研究工作。衛(wèi)生部全國(guó)地方病辦公室對(duì)GIS在地方病中的應(yīng)用非常重視，給予了極大的經(jīng)費(fèi)和政策資助。目前中科院醫(yī)學(xué)地理所對(duì)我國(guó)地方病的分布與元素的地理分布的關(guān)系正進(jìn)行更深入的研究；四川省寄研所與美國(guó)加州大學(xué)合作已建立西昌試區(qū)的“血吸蟲病流行GIS系統(tǒng)”并開展了“3S系統(tǒng)在西昌試區(qū)的應(yīng)用”(3S系統(tǒng)：地理信息系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、遙感解譯系統(tǒng)三系統(tǒng)的綜合)、“遙感解譯在釘螺孳生地分類中的應(yīng)用”、“西昌試區(qū)血吸蟲病流行數(shù)學(xué)模型的建立”、“三峽工程對(duì)庫(kù)區(qū)血吸蟲病流行影響的GIS分析”、“GIS在長(zhǎng)丘山區(qū)血防綜合治理中的應(yīng)用”、“云南鼠疫疫源地地理信息系統(tǒng)的建立”等方面的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。
GIS的諸多優(yōu)點(diǎn)使之在許多行業(yè)都得到了推廣和發(fā)展，我們相信，在地方病中的研究中，GIS也必將有著更加廣闊的應(yīng)用前景。
7 參考文獻(xiàn)
1 李德仁.當(dāng)前國(guó)際GIS研究和應(yīng)用現(xiàn)狀.測(cè)繪出版社，武漢：1995：12.
2 宮鵬.實(shí)用地理信息系統(tǒng).科技出版社，北京：1998：3.
3 宮鵬.城市地理信息系統(tǒng)：方法與應(yīng)用，上海新聞出版社，1996：40.
4 譚見安.中國(guó)的醫(yī)學(xué)地理信息系統(tǒng)，中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，北京：1994：4.
5 中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì).中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)第二屆年會(huì)論文集.1996：10., 百拇醫(yī)藥
單位：四川省寄生蟲病防治研究所 成都 610041
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實(shí)用寄生蟲病雜志990113 1 GIS定義 地理信息系統(tǒng)GIS(Geographic Information System)是一門集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間技術(shù)信息科學(xué)和管理科學(xué)為一體的邊緣學(xué)科，是用于采集、存儲(chǔ)、處理、分析和展示時(shí)空信息的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)。而地方病地理信息系統(tǒng)則是研究地理要素與地方病關(guān)系的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
2 國(guó)外GIS發(fā)展概況 1956年，奧地利測(cè)繪部門首先用計(jì)算機(jī)建立了地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)，1963年，加拿大測(cè)量學(xué)家R.F.Tomlinson首先提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語(yǔ)，并建立了世界上第一個(gè)GIS-加拿大地理信息系統(tǒng)(CGIS)，隨后美國(guó)哈佛大學(xué)研究出SYMAP地理信息系統(tǒng)軟件，接著許多與 GIS有關(guān)的組織和機(jī)構(gòu)紛紛成立。70年代，計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)的飛速發(fā)展促使 GIS向?qū)嵱梅较蜓杆侔l(fā)展，加拿大、美國(guó)、瑞典、日本、德國(guó)等一批歐美發(fā)達(dá)國(guó)家都發(fā)展了自己的GIS，許多大學(xué)建立了GIS實(shí)驗(yàn)室，如美國(guó)紐約州立大學(xué)、加州大學(xué)等，至此GIS這一技術(shù)受到了政府、商業(yè)公司和大學(xué)的普遍重視，成為一個(gè)引人注目的領(lǐng)域。80年代，GIS領(lǐng)域涌現(xiàn)出ARC/INFO、 TIGRLS、 GENAMAP、 MapInfo等一批優(yōu)秀軟件。GIS已在土地利用分類管理、城市化的發(fā)展、人口規(guī)劃與安置、可居住區(qū)評(píng)價(jià)、厄爾尼諾現(xiàn)象、疾病分布、衛(wèi)生布局等等方面得到應(yīng)用。90年代GIS以更快的速度深入到各行各業(yè)并得到廣泛應(yīng)用。
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3 GIS的主要內(nèi)容 GIS包括專業(yè)人員、計(jì)算機(jī)硬件、GIS軟件和GIS數(shù)據(jù)。GIS數(shù)據(jù)包括目標(biāo)區(qū)的空間地理要素信息及與之相關(guān)聯(lián)的屬性信息兩部分，空間地理要素信息可以從已繪制的地圖采用數(shù)字化的方法獲取，亦可利用衛(wèi)星照片、航空照片提取，與之相關(guān)的屬性信息可利用歷史資料、數(shù)據(jù)庫(kù)或根據(jù)目的，由現(xiàn)場(chǎng)采集而得。
4 GIS特點(diǎn)和數(shù)據(jù)類型 GIS建立在目前計(jì)算機(jī)發(fā)展的先進(jìn)軟硬件技術(shù)之上，采用圖形用戶界面，操作直觀方便，能直觀地表達(dá)數(shù)據(jù)的地理和空間位置和關(guān)系，方便地切換于不同時(shí)段的數(shù)據(jù)，并能結(jié)合后端的數(shù)據(jù)庫(kù)支持，實(shí)現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理的功能。GIS對(duì)數(shù)據(jù)和組織管理采取兩種方式，空間和屬性數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)采用一種分層管理的模式，對(duì)不同的空間對(duì)象采用點(diǎn)、線、面、注記四種不同的空間數(shù)據(jù)層來(lái)表達(dá)，不同的層可以通過(guò)地理坐標(biāo)進(jìn)行迭加；屬性數(shù)據(jù)則按一般的關(guān)系數(shù)據(jù)原則進(jìn)行管理，所不同的是每一條記錄都有唯一標(biāo)識(shí)碼與空間數(shù)據(jù)層中的空間對(duì)象對(duì)應(yīng)，并保持唯一性。GIS對(duì)數(shù)據(jù)的分析功能除了常用的統(tǒng)計(jì)處理方法外，還引入了空間分析的概念，可以對(duì)不同的數(shù)據(jù)層進(jìn)行空間分析。
, 百拇醫(yī)藥
5 我國(guó)GIS的發(fā)展和應(yīng)用 我國(guó)地理信息系統(tǒng)起步于本世紀(jì)70年代，首先在測(cè)繪部門實(shí)驗(yàn)并發(fā)展，后推廣到農(nóng)、林部門，經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，積累大量的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，建立了水庫(kù)淹沒損失、水資源估算、土地資源調(diào)查、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、人口趨勢(shì)分析等專題分析系統(tǒng)；初步建立了我國(guó)1∶100萬(wàn)國(guó)土基礎(chǔ)信息系統(tǒng)，1∶400萬(wàn)全國(guó)資源和環(huán)境信息系統(tǒng)，1∶250萬(wàn)水土保持信息系統(tǒng)，1∶25萬(wàn)全國(guó)電子地圖以及部分地區(qū)的1∶5萬(wàn)、1∶1萬(wàn)電子地圖；在中科院和武漢測(cè)繪大學(xué)建立了GIS國(guó)家開放重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行GIS的前緣研究；涌現(xiàn)出了一批國(guó)內(nèi)的GIS軟件公司，并推出了一批國(guó)產(chǎn)的GIS軟件。GIS正以迅猛的速度向各行各業(yè)滲透推廣。
6 GIS在地方病研究中的應(yīng)用 地方病是與地理因素有關(guān)的疾病，因此任何地方病的流行都與當(dāng)?shù)氐淖匀弧⑸鐣?huì)環(huán)境密切關(guān)聯(lián)，找出地方病流行與自然社會(huì)環(huán)境的內(nèi)在聯(lián)系正是控制地方病流行的關(guān)鍵，GIS可以使我們從全新的角度和方式來(lái)研究和認(rèn)識(shí)地方病，從地方病流行和發(fā)生的環(huán)境來(lái)觀察和研究地方病，并通過(guò)GIS特有的空間分析法來(lái)對(duì)不同的地方病進(jìn)行分類和分析。血吸蟲病是一種地方病, 因?yàn)樗姆植�、發(fā)生、流行與其地理環(huán)境有著嚴(yán)格的聯(lián)系。如要建立血吸蟲病GIS，則：①首先需先建立研究目標(biāo)區(qū)的計(jì)算機(jī)電子地圖，計(jì)算機(jī)電子地圖的建立根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)地圖進(jìn)行數(shù)字化，應(yīng)包括高層(等高線)、水系、道路交通、城鎮(zhèn)居民點(diǎn)等信息。根據(jù)需要，還可輸入土地利用、植被、等溫線、等降水線土壤元素分布等信息。②建立研究目標(biāo)區(qū)的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，如釘螺在田地和溝渠的分布、病人在區(qū)域內(nèi)的分布、病牛的數(shù)量及活動(dòng)范圍等等。以上數(shù)據(jù)以一定的標(biāo)示符與電子地圖相聯(lián)系。形成不同屬性信息的電子圖層。③利用GIS專用軟件可對(duì)以上兩類圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行重合和疊加，從而從中發(fā)現(xiàn)不同地理要素和血吸蟲病的相關(guān)聯(lián)系，可進(jìn)行分類分析。如：實(shí)驗(yàn)區(qū)釘螺的分布主要在那些部位，這些部位在地理因素上有那些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，亦可利用專家系統(tǒng)建立的流行模型對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)進(jìn)行危險(xiǎn)地域的緩沖區(qū)分析。亦可對(duì)血吸蟲病的流行歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行直觀的表達(dá)。④GIS結(jié)合使用GPS技術(shù)，遙感技術(shù)，還可進(jìn)一步對(duì)研究目標(biāo)區(qū)的衛(wèi)片或航片的光譜特征進(jìn)行分析，從而對(duì)不同光譜特征的地面類型進(jìn)行分類，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果，對(duì)不同的分類結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析。用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)大面積的研究目標(biāo)區(qū)進(jìn)行不同類型的區(qū)域，如易于生長(zhǎng)釘螺的地區(qū)，血吸蟲病流行區(qū)等進(jìn)行分類及計(jì)算面積大小等。
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我國(guó)衛(wèi)生系統(tǒng)GIS應(yīng)用起步較晚，目前主要用于流行病、地方病的分布表達(dá)、分析應(yīng)用、防治策略優(yōu)化等，其中中科院醫(yī)學(xué)地理所、四川省寄生蟲病防治研究所對(duì)GIS進(jìn)行了大量的研究工作。衛(wèi)生部全國(guó)地方病辦公室對(duì)GIS在地方病中的應(yīng)用非常重視，給予了極大的經(jīng)費(fèi)和政策資助。目前中科院醫(yī)學(xué)地理所對(duì)我國(guó)地方病的分布與元素的地理分布的關(guān)系正進(jìn)行更深入的研究；四川省寄研所與美國(guó)加州大學(xué)合作已建立西昌試區(qū)的“血吸蟲病流行GIS系統(tǒng)”并開展了“3S系統(tǒng)在西昌試區(qū)的應(yīng)用”(3S系統(tǒng)：地理信息系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、遙感解譯系統(tǒng)三系統(tǒng)的綜合)、“遙感解譯在釘螺孳生地分類中的應(yīng)用”、“西昌試區(qū)血吸蟲病流行數(shù)學(xué)模型的建立”、“三峽工程對(duì)庫(kù)區(qū)血吸蟲病流行影響的GIS分析”、“GIS在長(zhǎng)丘山區(qū)血防綜合治理中的應(yīng)用”、“云南鼠疫疫源地地理信息系統(tǒng)的建立”等方面的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。
GIS的諸多優(yōu)點(diǎn)使之在許多行業(yè)都得到了推廣和發(fā)展，我們相信，在地方病中的研究中，GIS也必將有著更加廣闊的應(yīng)用前景。
7 參考文獻(xiàn)
1 李德仁.當(dāng)前國(guó)際GIS研究和應(yīng)用現(xiàn)狀.測(cè)繪出版社，武漢：1995：12.
2 宮鵬.實(shí)用地理信息系統(tǒng).科技出版社，北京：1998：3.
3 宮鵬.城市地理信息系統(tǒng)：方法與應(yīng)用，上海新聞出版社，1996：40.
4 譚見安.中國(guó)的醫(yī)學(xué)地理信息系統(tǒng)，中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，北京：1994：4.
5 中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì).中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)第二屆年會(huì)論文集.1996：10., 百拇醫(yī)藥