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城市衛(wèi)生安全應(yīng)急管理技術(shù)調(diào)研報告
從國內(nèi)城市公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā)，指出城市公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)建設(shè)的核心要務(wù)是集成現(xiàn)有的衛(wèi)生信息系統(tǒng)、消除衛(wèi)生信息孤島、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與交換；并提出了城市公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集類型和業(yè)務(wù)支持部門，
城市衛(wèi)生安全應(yīng)急管理技術(shù)調(diào)研報告
。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個基于數(shù)據(jù)倉庫、以gis為應(yīng)急響應(yīng)支持平臺、能統(tǒng)一管理信息、可與其他電子政務(wù)系統(tǒng)互連互通的城市公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述了各業(yè)務(wù)模塊的基本功能和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)方法。1 引言
公共衛(wèi)生事件是一種極具破壞力的自然或人為災(zāi)害。近年來，由于人口持續(xù)增長、城市盲目擴(kuò)張、工業(yè)高度密集，資源環(huán)境破壞，人與人的安全衛(wèi)生距離不斷縮小，使預(yù)防公共衛(wèi)生事件的形勢日趨嚴(yán)峻 。因其具有復(fù)雜性和不確定性，使預(yù)測、預(yù)警與應(yīng)急管理成為有效預(yù)防、及時控制和消除公共衛(wèi)生事件及其危害的重要手段，并引起研究者的普遍關(guān)注。如熊光魁 等研究了救災(zāi)防病應(yīng)急反應(yīng)專家管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用；潘海東等 提出了構(gòu)建國家級公共衛(wèi)生應(yīng)急系統(tǒng)的思路；王平 、杜江等 設(shè)計了基于web gis的公共衛(wèi)生安全監(jiān)督與控制系統(tǒng)方案；杜鵬等 基于模型分析規(guī)劃了公共衛(wèi)生事件監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)；李琦等 在北京市傳染性非典型肺炎分析決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了城市突發(fā)公共衛(wèi)生疫情分析與決策系統(tǒng)的構(gòu)建方法。這些思路和方案從不同角度對系統(tǒng)功能模塊、體系結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)模型等做了較為詳細(xì)的闡述，對豐富公共衛(wèi)生事件應(yīng)急管理系統(tǒng)的應(yīng)用功能，促進(jìn)地區(qū)公共衛(wèi)生信息化建設(shè)有積極作用。但有關(guān)公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)類型，以及系統(tǒng)支持部門等問題尚未明確提出，特別是如何處理公共衛(wèi)生領(lǐng)域各部門現(xiàn)有的信息系統(tǒng)長期以來一直被忽視。這些信息系統(tǒng)建于不同時期，采用不同軟件平臺和數(shù)據(jù)格式，系統(tǒng)之間的衛(wèi)生數(shù)據(jù)無法共享和交換，形成大量的衛(wèi)生信息孤島。另外，這些信息系統(tǒng)存有大量有價值的歷史和現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)，如果放棄它們，則需很大的重復(fù)投資，并造成不必要的浪費(fèi)，這與建立節(jié)約型社會的主題相違背。因此，集成先進(jìn)技術(shù)，整合城市現(xiàn)有衛(wèi)生信息資源，消除衛(wèi)生信息孤島，實(shí)現(xiàn)公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)的共享與交換，成為當(dāng)前城市公共衛(wèi)生應(yīng)急管理系統(tǒng)建設(shè)的核心要務(wù)。
基于上述情況，在“十．五” 國家重點(diǎn)科技攻關(guān)計劃《區(qū)域可持續(xù)發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)研究與示范》延續(xù)項(xiàng)目“中小城市公共安全應(yīng)急系統(tǒng)技術(shù)集成” 的支持下，通過調(diào)查和分析廣州市公共衛(wèi)生信息系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用情況，本研究從新的視角提出了建設(shè)基于城市的公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)的技術(shù)方案。
2 系統(tǒng)總體設(shè)計
2．1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
城市公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)的建設(shè)是在城市現(xiàn)有公共衛(wèi)生安全體系下，圍繞城市公共衛(wèi)生信息化建設(shè)的總體目標(biāo)，綜合運(yùn)用計算機(jī)工程、衛(wèi)生統(tǒng)計、人工智能、數(shù)據(jù)倉庫、中間件、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)，建立一個能快速、及時、準(zhǔn)確收集、存儲、處理突發(fā)公共衛(wèi)生事件信息和其他相關(guān)信息，并以超媒體(文字、聲音、影像等)方式顯示各類信息和分析結(jié)果，為城市突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急處理機(jī)構(gòu)提供全過程、多層次信息服務(wù)和多種支持手段的應(yīng)急指揮和輔助決策系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)的最終目標(biāo)是將現(xiàn)有公共衛(wèi)生領(lǐng)域各業(yè)務(wù)部門相對獨(dú)立的操作型系統(tǒng)集成在一起，以基礎(chǔ)空間地理數(shù)據(jù)及各類專題圖形數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立集中統(tǒng)一的公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)倉庫和相應(yīng)的預(yù)警指標(biāo)、應(yīng)急預(yù)案等知識庫和模型庫；以數(shù)據(jù)上報一采集一管理一分析一決策一展示為主線，建立具有公共衛(wèi)生事件監(jiān)測預(yù)警、仿真預(yù)測、虛擬現(xiàn)實(shí)、指揮調(diào)度、信息發(fā)布等專業(yè)應(yīng)用功能的各子系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)服務(wù)平臺，以提高突發(fā)事件應(yīng)急處理和指揮調(diào)度能力，為城市突發(fā)公共衛(wèi)生事件決策指揮提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。
2．2 系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)類型與支撐單位
傳統(tǒng)的公共衛(wèi)生領(lǐng)域以傳染病防治為主要內(nèi)容，數(shù)據(jù)類型單一；公共衛(wèi)生事件的應(yīng)急處理也主要由衛(wèi)生部門唱獨(dú)角戲。隨著社會進(jìn)步，公共衛(wèi)生安全的范圍變得越來越廣泛。因不合理飲食結(jié)構(gòu)、不良生活方式引發(fā)的慢性非傳染性疾病，因空氣、水源、噪聲、化學(xué)污染等環(huán)境危害引發(fā)的健康問題，也正上升為公共衛(wèi)生問題 ，
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《城市衛(wèi)生安全應(yīng)急管理技術(shù)調(diào)研報告》(http://www.ishadingyu.com)。因此設(shè)計系統(tǒng)建設(shè)方案時，充分考慮社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民健康與生命財產(chǎn)安全的需求，除衛(wèi)生監(jiān)測數(shù)據(jù)、疫情監(jiān)測數(shù)據(jù)、衛(wèi)生資源數(shù)據(jù)等基本數(shù)據(jù)類型外，環(huán)境衛(wèi)生數(shù)據(jù)、食品藥品衛(wèi)生數(shù)據(jù)、公共衛(wèi)生危險因素數(shù)據(jù)，以及社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)等一并列為系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)類型(見表1)。城市公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)支持單位除醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)各部門外，把與數(shù)據(jù)供給和應(yīng)急管理有關(guān)的如環(huán)境監(jiān)測、食品藥品監(jiān)督、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督及公安、消防、交通等部門也列入系統(tǒng)支持單位(見表2)。
2．3 系統(tǒng)業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)模型
城市公共衛(wèi)生應(yīng)急管理系統(tǒng)圍繞城市公共衛(wèi)生安全構(gòu)建，在體系結(jié)構(gòu)上采用開放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計，系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與其他應(yīng)用系統(tǒng)之間都能容易地實(shí)現(xiàn)互連互通。其概念模型(如圖1)從底層至頂層分為數(shù)據(jù)層、應(yīng)用服務(wù)層和用戶層3個層次。
數(shù)據(jù)層有分布數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)、信息采集和信息管理系統(tǒng)組成。在該層中，信息采集系統(tǒng)利用etl工具把存放在各業(yè)務(wù)部門異構(gòu)系統(tǒng)中的衛(wèi)生數(shù)據(jù)采集到公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)中，并建立面向公共衛(wèi)生事件應(yīng)急管理的專業(yè)數(shù)據(jù)集市。城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)倉庫中存有大量基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，包括影像、地圖、氣候、人口、宏觀經(jīng)濟(jì)等。城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)倉庫的應(yīng)用是對公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)的資源支持。
應(yīng)用服務(wù)層由面向事件的數(shù)據(jù)共享與交換平臺、面向事件的gis(geographical information system)應(yīng)急響應(yīng)服務(wù)平臺和專業(yè)應(yīng)用分析子系統(tǒng)三個功能子層組成。數(shù)據(jù)共享與交換平臺是系統(tǒng)各子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，它以靈活的方式與數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)連接，為各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)提供基本的數(shù)據(jù)組織形式，并設(shè)有系統(tǒng)與其他應(yīng)用系統(tǒng)對接的公共數(shù)據(jù)接口。
gis應(yīng)急響應(yīng)服務(wù)平臺實(shí)現(xiàn)城市公共衛(wèi)生突發(fā)事件應(yīng)急管理過程中所需的各種基礎(chǔ)性服務(wù)及平臺支撐，能為各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)提供通用的功能模塊，還可以在其上方便地構(gòu)建應(yīng)用系統(tǒng)。該平臺本身具有強(qiáng)大的空間分析功能，并能把各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的分析結(jié)果展示出來。緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、dem(digital elevation mode1)分析、疊置分析等屬于此層。
專業(yè)應(yīng)用分析子系統(tǒng)在繼承g(shù)is通用功能層的基礎(chǔ)上，針對城市公共衛(wèi)生應(yīng)急管理和決策需求，開發(fā)出多種專業(yè)應(yīng)用模塊。其中知識管理和決策支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)知識庫和模型庫的管理，并把相應(yīng)的知識和規(guī)則運(yùn)用到信息采集、信息管理、監(jiān)測與預(yù)警、分析與預(yù)測、指揮調(diào)度等系統(tǒng)中；突發(fā)事件分析與預(yù)測系統(tǒng)針對事件特點(diǎn)和應(yīng)急管理需求對衛(wèi)生數(shù)據(jù)進(jìn)行多種分析，并根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)及專家知識對相關(guān)突發(fā)事件的危害程度進(jìn)行仿真模擬和預(yù)測，為控制事件發(fā)生提供輔助決策；突發(fā)事件監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)根據(jù)事先定義好的邏輯關(guān)系定期掃描檢查衛(wèi)生數(shù)據(jù)倉庫，對發(fā)現(xiàn)的異�，F(xiàn)象發(fā)出預(yù)警；突發(fā)事件應(yīng)急調(diào)度系統(tǒng)通過gis應(yīng)急響應(yīng)服務(wù)平臺實(shí)現(xiàn)跨部門分散資源的統(tǒng)一調(diào)度；公共衛(wèi)生信息發(fā)布系統(tǒng)主要向公眾公布已經(jīng)或正在發(fā)生的公共衛(wèi)生事件的各類信息。
用戶層主要將下層數(shù)據(jù)的分析結(jié)果以友好直觀的方式反饋給各個不同需求層次的用戶。整個系統(tǒng)從下到上互為基礎(chǔ)，互相作用。
3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
3．1 利用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)中心建設(shè)
城市公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)需要對分散在各部門異構(gòu)系統(tǒng)中的衛(wèi)生數(shù)據(jù)進(jìn)行集成分析，但由于各異構(gòu)系統(tǒng)的分散性、數(shù)據(jù)類型的不一致性，以及一些歷史數(shù)據(jù)的離線等問題，使目前這種以事務(wù)處理為主體的數(shù)據(jù)環(huán)境難以滿足公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的分析要求，因此網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的城市應(yīng)急管理系統(tǒng)需要建立獨(dú)立于應(yīng)用的數(shù)據(jù)環(huán)境和相應(yīng)的技術(shù)支持。數(shù)據(jù)倉庫是一種面向數(shù)據(jù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)管理技術(shù)，它提供集成化、歷史化的數(shù)據(jù)管理功能，支持綜合性的數(shù)據(jù)分析 。對城市公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)來說，數(shù)據(jù)倉庫可為公共衛(wèi)生事件的監(jiān)測與預(yù)警、分析與預(yù)測、決策支持等子系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的分析與處理創(chuàng)造良好的條件。
城市公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫的創(chuàng)建過程遵循以下步驟：首先從各分布數(shù)據(jù)源系統(tǒng)中抽取有用的公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)準(zhǔn)備區(qū)(如圖2)，然后對數(shù)據(jù)準(zhǔn)備區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換，并通過元數(shù)據(jù)映射后裝入數(shù)據(jù)倉庫，再根據(jù)公共衛(wèi)生安全應(yīng)急管理的具體需要建立專業(yè)數(shù)據(jù)集市，其結(jié)果由前端各專業(yè)應(yīng)用子系統(tǒng)經(jīng)過多種分析后展現(xiàn)。
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