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GIS&GPS技术在我国高致病性禽流感防控工作中的应用研究

作　者: 李长友
导　师: 陆承平
学　校: 南京农业大学
专　业: 预防兽医
关键词: 高致病性禽流感 GIS/GPS 监测预警风险防范应急处置决策分析支持系统空间格局
分类号: S851.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

近几年，全球高致病性禽流感疫情严重。2003年底至2006年10月，已经先后有67个国家和地区发生家禽和候鸟疫情。禽流感的发生和蔓延，给养禽业发展和公共卫生安全带来了严重威胁。及时、快速发现并控制疫情，给重大动物疫病监测预警和应急反应工作提出了更高的要求。地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)技术的快速发展，以及空间数据直观表现形式和强大分析功能可为高致病性禽流感疫情监测预警和应急处置工作提供良好的信息支持。基于这一背景，本文较为系统地开展了三方面研究工作：1．提出GIS／GPS技术在禽流感防控工作中的适用领域根据禽流感病毒病原学及生态学特征，参照世界动物卫生组织(OIE)风险评估框架，结合全球疫情形势及我国高致病性禽流感防控现状，基于动物传染病发生、扩散和流行过程中三个基本环节和两个基本因素，绘制了高致病性禽流感疫情发生、扩散情景树，建立了我国高致病性禽流感监测预警指标体系，系统分析了GIS和GPS技术在我国禽流感监测预警、风险防范和应急处置工作中的适用领域：建立和完善禽流感监测预警指标体系的时空分布数据库，实现特定时空范围内对禽流感发生风险指标的快速查询、空间分析和可视化功能，为禽流感风险防范工作提供可靠的信息支持；建立基于GIS的兽医资源信息数据库，实现基于GIS系统的兽医资源信息有效管理；以现行高致病性禽流感防治法律法规和技术规范为指导，开发基于GIS／GPS系统的禽流感应急指挥信息系统，为防疫决策和一线应急行动提供强有力的信息和技术支持。2．建立基于GIS／GPS技术的禽流感应急指挥信息系统基于我国现有的禽流感业务数据(2004-2006年度禽流感疫情数据)和GIS基础地理信息数据(1：250000的全国地图)，结合国家兽医行政管理部门在防控高致病性禽流感等重大动物疫病中对GIS和GPS技术的需求情况，应用ESRI ArcGIS9.0、MapObjects 2.2、GPS手持定位仪、Delphi 6等开发工具，设计开发了我国C／S(Client／Server)结构的基础地理信息与业务信息有效组合的全国高致病性禽流感防控决策分析支持系统。实现了高致病性禽流感疫点的准确定位，疫点、疫区、受威胁区地理信息的查询和直接显示，疫情应急处置过程进展信息的查询，以及基于GIS的禽流感疫情特定时、空、防控措施指标的三维组合统计分析功能，可为疫情应急处置、风险分析和监测预警工作提供了良好的可视化信息支持，基本可以满足国家兽医行政管理部门禽流感防控决策的实际需要。3．应用GIS／GPS技术评估禽流感发生格局的风险基于GIS和GPS空间数据处理技术，综合OIE风险评估的理论和方法探讨了我国禽流感发生的风险格局：第一，由于贯彻全面免疫政策，我国禽流感疫情发生强度已经有所减小，但病毒变异和疫情扩散风险依然存在；第二，格局分析表明，我国禽流感疫情已经形成了以西南-华南流域湿地、长江流域湿地、西藏流域湿地、新疆流域湿地、甘蒙流域湿地和黑龙江流域湿地等为中心的多点位扩散态势；第三，区域尺度疫点格局分析表明，我国云南、辽宁、新疆、内蒙、广西和西藏禽流感疫情发生的空间相关性显著，为聚集型分布，表明局部出现了扩散流行，这种特征使我国禽流感疫情在一定时间段内的复发成为可能；第四，我国以散养和小规模养殖模式为主体的养殖结构，使禽流感的发生和暴露风险加大。在候鸟迁徙区域的西南流域湿地、西藏流域湿地、新疆流域湿地、甘蒙流域湿地、长江流域湿地以及黑龙江流域湿地，候鸟迁徙、带毒扩散的廊道作用将逐渐显现；第五，运用禽流感发生风险致灾因子多度和相对疫情灾害发生风险强度分析方法，在全国尺度上得出了我国禽流感发生的风险强度指数，此外，本研究还探讨了GIS和GPS技术在我国禽流感防治工作中的应用局限性，如基础地理数据的精度、禽流感流行病学数据的系统性等需要进一步完善。提出综合利用多学科技术和方法，积极开展对禽流感发生的认知，包括开展动物防疫条件与疫情发生的关系、候鸟带毒传播机理、禽流感发生生态动力学机理、禽流感发生时-空过程模拟研究等，对理解、认识和科学防控高致病性禽流感疫情发生和扩散具有积极意义。

全文目录

摘要  8-10
Abstract  10-12
第一章综述  12-25
  1. 禽流感病疫情概况  12-13
    1.1 全球疫情概况  12-13
    1.2 我国疫情概况  13
  2. 地理信息系统(geographic information systems, GIS)概况  13-19
    2.1 GIS的概念  13-14
    2.2 GIS的组成  14-15
    2.3 GIS的功能  15-17
    2.4 GIS的分类  17
    2.5 GIS新的研究进展  17-19
    2.6 我国GIS发展状况  19
  3. 全球定位系统(Global Positioning System, GPS)概况  19-21
    3.1 GPS的基本概念  19
    3.2 GPS的组成及定位原理  19-20
    3.3 GPS的新进展  20-21
  4. GIS和 GPS技术在疫病控制领域中的应用  21-23
    4.1 GIS在疫病监测、预警中的应用  21-22
    4.2 GIS应用于突发公共卫生事件的应急处置  22-23
  5. GIS和 GPS技术在我国公共卫生和动物卫生领域的应用现状—本研究的提出  23-25
    5.1 公共卫生领域  23-24
    5.2 动物卫生领域  24
    5.3 本项研究的目的、意义及研究内容  24-25
第二章禽流感防治工作对 GIS和 GPS技术的需求分析  25-40
  前言  25
  1. 禽流感病原学和生态学特征  25-26
    1.1 亚型多、易变异  25
    1.2 感染谱广、易感动物多  25
    1.3 分布范围广  25-26
    1.4 传播媒介多样性  26
  2. 高致病性禽流感疫情发生、扩散情景树(scenario tree)  26-27
    2.1 传染源  26
    2.2 传播途径  26
    2.3 动物的易感性  26-27
  3. 基于监测预警工作的需求分析  27-33
    3.1 我国高致病性禽流感疫情发生、扩散风险因子调查  27-31
    3.2 基于禽流感监测预警指标体系上的需求分析  31-33
    3.3 小结  33
  4. 基于预防工作的需求分析  33-35
    4.1 我国高致病性禽流感风险防范技术措施  33-34
    4.2 基于预防工作的需求分析  34-35
    4.3 小结  35
  5. 基于疫情应急处置工作的需求分析  35-36
    5.1 我国高致病性禽流感应急处置技术措施  35-36
    5.2 基于禽流感疫情应急处置技术措施的需求分析  36
    5.3 小结  36
  6. 结论与讨论  36-40
    6.1 禽流感防治工作对 GIS/GPS技术的总体需求分析  36-38
    6.2 我国禽流感防控工作对 GIS/GPS技术应用的制约因素分析  38
    6.3 GIS/GPS技术在禽流感防治工作中应用的现实性分析  38-40
第三章全国高致病性禽流感决策分析支持系统的设计与开发  40-63
  前言  40
  1. 系统需求分析  40-42
    1.1 用户定位  40
    1.2 用户需求  40-41
    1.3 系统设计内在要求  41
    1.4 系统的设计原则  41
    1.5 系统设计的关键技术问题  41-42
  2. 系统开发环境、结构和开发工具  42-44
    2.1 ESRI ArcGIS 9.0及MapObjects2.2  42
    2.2 GPS定位仪  42-43
    2.3 C/S结构  43
    2.4 Delphi 6开发工具  43
    2.5 基础地理信息数据  43
    2.6 专业数据  43-44
  3. 系统集成  44-45
    3.1 系统结构  44
    3.2 数据流程  44-45
    3.3 数据库  45
    3.4 系统功能实现  45
  4. 信息维护  45-51
    4.1 进入信息维护系统  45-49
    4.2 录入和修改疫情数据  49-51
    4.3 新发疫点信息的录入  51
  5. 查询统计和地图显示功能  51-58
    5.1 疫点信息的查询  51-54
    5.2 查询统计  54
    5.3 参数设计  54
    5.4 支持信息  54-58
  6. 决策支持功能  58-59
    6.1 应急指挥信息  58-59
    6.2 对疫情信息进行汇总分析，掌握全国疫情的总体情况  59
    6.3 为进口风险分析与评估提供数据支持  59
  7 结论和讨论  59-63
    7.1 关于本系统的功能  59-61
    7.2 关于本系统的特点  61
    7.3 关于本系统的未来发展  61-63
第四章基于 GIS和 GPS的禽流感发生格局研究  63-81
  前言  63-64
  1. 材料和方法  64-65
    1.1 数据来源  64
    1.2 空间定位与表达  64
    1.3 空间格局分析  64-65
    1.4 技术路线  65
  2. 研究结果  65-77
    2.1 我国禽类饲养模式与格局  65-67
    2.2 野禽迁徙格局  67-70
    2.3 免疫状况  70-71
    2.4 疫情发生与带毒情况监测  71-74
    2.5 禽流感疫点聚集性分析  74-75
    2.6 我国禽流感发展的风险态势综合分析及其预测  75-77
  3. 结论和讨论  77-81
    3.1 关于我国禽流感发生风险格局的分析  77-78
    3.2 禽流感发生认知方法探讨  78-80
    3.3 问题  80
    3.4 启示  80-81
第五章结论  81-84
  1. 必要性研究  81
  2. 适用领域研究  81
  3. 全国高致病性禽流感防控决策分析支持系统的研究与开发  81-82
  4. 基于 GIS和 GPS的禽流感发生格局研究  82
  5. GIS与 GPS技术应用制约因素分析  82-84
参考文献  84-90
致谢  90

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