艾滋病监测地理信息系统的开发
艾滋病监测地理信息系统的开发
戚晓鹏 何武 柏立嘉
[摘要] 目的 基于艾滋病病例报告数据库和哨点监测数据库,开发艾滋病监测地理信息系统.旨在对上述两大系统的数据进行快速,准确的查询和专题图,统计图分析,从而发现艾滋病流行的趋势. 方法 本系统采用PowerBuilder为前台开发工具,后台数据库采用比较常用的Access数据库,同时嵌入MapInfo公司的MapX组件进行系统开发. 结论 将地理信息系统应用于艾滋病领域正在受到越来越多的重视,因此有着广泛的开发和应用前景.本次开发的艾滋病监测地理信息系统软件将成为艾滋病监测体系有效的辅助工具,随着艾滋病监测业务的变化,软件还要不断完善和提高.
[关键词] 地理信息系统 艾滋病 系统开发
[Abstract] Objective Based on AIDS case-report database and sentinel-surveillance database, AIDS surveillance with GIS can deal with the quick query and make thematic map and statistic graph analysis which will indicate the epidemic trend of AIDS. Methods AIDS surveillance with GIS uses PowerBuilder as platform development tools, uses Access as database and uses MapX of MapInfo company as components. Conclusion The application of GIS in AIDS is becoming more and more important and will have a wide future. This system can be used as an assistant tool of AIDS surveillance and will be improved step by step according to the variety of AIDS surveillance operation.
[Key words] Geographic Information System (GIS) AIDS System development
系统开发背景
地理信息系统(Geographic Information System, GIS) [1]是以采集,存储,管理,描述和分析与地球表面及空间地理分布有关的数据的信息系统.它是以地理空间数据库为基础,在计算机硬件,软件环境支持下,对空间相关数据进行采集,管理,操作,分析,模拟和显示,并采用地理模型分析的方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究,综合评价,管理,定量分析和决策服务而建立的一类计算机应用系统.
地理信息系统根据其内容可分为两大基本类型[2]:一是应用型GIS,以某一专业,领域或工作为主要内容,包括专题GIS和区域综合GIS;二是工具型GIS,也就是GIS工具软件包,具有空间数据输入,存储,处理,分析和输出等GIS基本功能.用户可以根据自己的需要和特定的应用目的在此基础上进行二次开发.随着GIS应用领域的扩展,应用型GIS的开发工作日显重要.如何针对不同的应用目标,高效地二次开发出既合乎需要又具有方便,美观,丰富的界面形式的GIS,是GIS开发者非常关心的问题.
艾滋病是一种行为性疾病,个人和群体的行为决定其传播流行.其中不安全性行为和不安全注射毒品行为是造成艾滋病传播流行的主要行为因素. 这就使艾滋病的流行表现为一定的地域和人群的聚集性. 例如根据2001年全国艾滋病哨点监测报告显示,广西,云南,新疆,广东和河南暗娼的HIV感染高于其它地区,新疆,广西和广东吸毒者的HIV感染率处于较高水平,同时北京,湖南,长沙等地的吸毒者HIV感染率有较大增长.
我国的艾滋病监测工作始于1986年,国家艾滋病监测哨点已由1995年的42个增至2004年的194个.各省,自治区,直辖市根据本地艾滋病流行状况和资源条件,也分别设立了数量不等的省级艾滋病监测哨点(目前已达200多个).同时,各省市县的艾滋病病例报告系统长期不间断的进行艾滋病感染者,病人,死亡者的上报工作.2003年我国还开展了全国大范围的AIDS流行病学调查.但是目前,国内对于AIDS监测资料分析的比较少,对于数据的收集所投入的人力,物力和财力随之也造成了浪费,尤其对于决策者全面掌握AIDS在我国的流行情况构成了障碍.我国AIDS监测主要为病例报告数据库,哨点监测数据库,行为监测数据库,流行病调查数据库等,如何建立彼此间的关系,并且能够进行快速,细致的查询和分析,对于我国AIDS监测工作将有极大的帮助.GIS为监测数据的展示提供了一个统一的平台,各个数据库可以按照不同的条件在一张地图上展示,也可以分别展示其各自的流行规律,不同时间各个地点的流行情况的变化更是一目了然.
系统开发目标
1,完成地理信息系统的用户界面,数据库的编程设计.
2,完成属性数据和空间数据的输入,查询,修改,做图,输出等功能.
3, 分析监测数据的三间分布同时对同一数据库内部各个属性数据进行叠加分析以及不同数据库之间各属性数据的叠加分析.
系统开发工具的选择
本系统采用PowerBuilder [3]为前台开发工具,后台数据库采用比较常用的Access[4]数据库,同时嵌入MapInfo [5]公司的MapX组件[6],用来实现系统中有关地图的操作和专题图的制作.
四,系统设计原则
1,实用性原则
实用性是艾滋病监测地理信息系统的最基本的原则.系统的设计和开发,各个功能的实现均需以实用为出发点,在实用的基础上再追求其它辅助功能.
2,高效性原则
系统需要导入的数据为连续的艾滋病监测数据,数据量大,所以要求系统处理数据的效率要高,统计速度要快.
系统总体功能如图5-1:
系统功能分析
1,病例报告数据库
① 主要获得如下内容:
基本信息:省份证号,姓名,年龄,性别,民族,文化程度,婚姻,职业,报告单位,国籍,户籍所在地,现住址
艾滋病相关信息:感染途径,人群类别,采血日期,检测方法,OD值,cutoff值,初筛阳性日期,确认阳性日期,输卡日期,是否艾滋病人,艾滋病人确诊日期,是否死亡,死亡报告日期,死亡原因
② 数据库查询:
按照性别,婚姻和感染途径进行查询
对各个数值变量进行排序
③ 查询制作专题图
按照报告时间,报告省份,性别,文化程度,婚姻,户籍,人群类别,感染途径,是否艾滋病人,艾滋病人确诊日期,是否死亡,阳性判定法等字段进行自定义查询,并能将结果用于生成地图,同时显示查询结果.专题图可在新地图上生成,也可在已经存在的专题图上进行叠加,并且自动将点图置于面图之上.
④ 按照不同年代,分类(病例数,经性传播,经血传播和母婴传播),不同省份制作各种统计图.
⑤ 数据库的导入,导出
数据库可以Foxpro,Access格式导入,导出.
2,哨点监测数据库
① 主要获得如下内容:
监测点一般信息:监测负责单位名称,监测单位名称,监测单位所在地区(省级,市级,县级)的名称及行政区划国标编码(6位数字),监测人群类型.
监测对象个案资料:
(1)各类监测人群的问卷编号,样本来源,调查时间,调查结果,本次调查是否采血,检测结果.
(2)人口学信息:年龄,性别,婚姻,户籍省份,户籍所在地(现住址)
(3)行为学信息:各类监测人群的艾滋病相关行为.
② 查询制作专题图
根据年代,监测的轮次,人群类别来制作专题图,图形种类可以选择.
③ 数据库的导入,导出
数据库可以Foxpro,Access格式导入,导出.
3,自定义专题图
对国家级图层和哨点监测图层可以导入外部数据或手工输入数据进行专题图的制作.
4,图形的基本处理功能
地图的选择,平移,放大,缩小,添加标签,信息查询,测距,完整显示地图等基本功能
在地图上添加符号,文本,并可对符号和文本的样式进行选择,删除
能够对专题图进行修改和删除,对图例进行修改
图形的输出,以 .GIF,.BMP,.JPEG格式输出
可以删除最上一层的专题图
可以自定义各个图层的显示或者隐藏
5,用户权限的管理
用户分为一般用户和管理员,管理员有权对其他用户进行删除和添加.
6,各类数据库及自定义数据库的专题图可以进行叠加分析
七,结论
本文以MapInfo软件平台为基础,以组件式GIS为开发方法,通过对艾滋病监测领域的需求分析,开发了艾滋病监测地理信息系统.
1,随着计算机技术的不断发展,地理信息系统平台的功能也日趋强大.尤其以组件式GIS作为应用型地理信息系统的开发技术,其封装性强,接口良好的优点,在时间和数量上大大减轻了工作量,而且为以后与其它系统集成提供了方便,是一种先进的GIS应用开发技术.
2,从整体上看,地理信息系统及其空间分析技术在公共卫生领域的应用还处于初步阶段,其研究领域主要集中在地方病和个别媒介传染病的分布监测上.艾滋病,性病等与地理因素中度或低度相关的疾病也开始应用GIS,使其发挥在空间数据管理和分析上的优势,但大多数在这方面的研究还只局限在定性分析上.另外,由于公共卫生的发展过程中缺乏相应的空间理论,方法和技术手段,因此,长期以来积累的数据缺乏空间属性,也限制了空间数据分析在公共卫生领域的展开.虽然如此,但地理信息系统处理海量数据,并和空间数据分析结合的功能,决定了其在分析疾病地理分布模式和社会,自然环境关系中的核心作用.作为疾病的预防和干预决策支持系统的核心,其潜力是不可估量的.
3,本次开发的艾滋病监测地理信息系统软件将成为艾滋病监测体系的辅助工具,通过各种组合条件查询,展示监测数据的地理空间分布.由于其在数据查询,作图等方面的简便操作,使其在艾滋病病例报告及哨点监测中能够充分发挥作用.随着艾滋病监测业务的变化,软件也要随之升级,同时本软件在数据和图像的导入,导出以及其灵活性方面还有待完善和提高.
参考文献:
[1] 罗云启, 曾琨, 罗毅. 数字化地理信息系统建设与MapInfo高级应用. 北京:清华大学出版社,2003.3-4.
[2] 刘光. 地理信息系统二次开发教程. 清华大学出版社. 2003.1. 1-2
[3] 张长富, 李匀. PowerBuilder 8参考手册. 北京希望电子出版社.2002.4
[4] 施威铭研究室 著. Microsoft Access 2002 中文版标准教程. 中国青年出版社. 2002.1
[5] 罗云启,罗毅 编著. 数字化地理信息系统MapInfo应用大全. 北京: 北京希望电子出版社. 2002.4; 1-28
[6] 刘光. 地理信息系统二次开发教程. 清华大学出版社. 2003.1. 1-2
作者单位:100050 北京,中国疾病预防控制中心公共卫生监测与信息服务中心(戚晓鹏,何武);100850北京,军事医学科学院信息中心(柏立嘉)
图5-1 系统总体结构
自定义专题图
系统应用
用户界面
哨点监测系统
病例报告系统
艾滋病监测地理信息系统(ASGIS)
数据库管理
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