疫情防控信息化应用案例 | 宁波市新冠肺炎疫情防控大数据平台

2020年初，突如其来、异常凶猛的新型冠状病毒，严重威胁了人们的身体健康和生命安全，也打乱了城市运行的正常秩序和节奏。病毒无情，宁波有爱。

2月3日，宁波市政府正式允许公布确诊病例所在的镇（街道）及村（社区）。随后，各地纷纷对本区域内疫情患者所在位置及感染缘由等信息进行详细通报。但是，各官方平台发布的文字信息并不直观，缺乏空间位置的对应。此时，急需一个信息化平台将疫情可视化，方便广大群众和政府部门快捷地了解疫情的现状。

宁波市规划设计研究院（以下简称“我院”）迅速搭建了“宁波市新冠肺炎疫情防控大数据平台”（以下简称“平台”）。该平台不仅可以方便普通民众清晰、直观地了解到自己周边的疫情、所在区县的风险等级和医院等信息，同时还可以让疫情防治和政府部门迅速准确地获取宁波市疫情的整体状况，从大局把控疫情，并有效科学的做出下一步的疫情防控部署工作。该平台的建立推动了宁波市的疫情防控工作迅速进入信息地理化、管理精细化的局面。

宁波市作为人口密集、流动性较大的副省级城市、计划单列市，防控形势十分严峻，尽快实施针对疫情的信息化管控迫在眉睫。

为了积极响应国家和省市指导精神，在院领导的高度重视下，院内相关项目组快速研判形势，积极采取行动，搭建了“宁波市新冠肺炎疫情防控大数据平台”。疫情防控大数据平台主要包括“疫情动态监控系统”（微信端）、“疫情防控平台”（电脑端）两个部分，结合地理信息系统技术（GIS）与数据可视化技术，对疫情信息进行展示分析。

（一） 建设思路

1、疫情数据搜集整理

根据市卫健委每天公布的疫情信息，以及浙江省有关部门公布的浙江省县域疫情风险五色图、企业复工率五色图，在基础地理空间数据的基础上，结合百度人口大数据进行分析，整理疫情数据并矢量化落图。最终形成宁波市的疫情分布图、疫情风险五色图、企业复工五色图、患者分布图、患者周边人口热力图、人口迁徙图等疫情相关的专题图。

2、平台设计与开发

面向不同的用户，将平台分为微信端和电脑端两个子系统进行建设，系统以合理化的模块设计，友好的展示界面，提升用户使用体验。根据搜集到的疫情数据进行分析，将疫情数据设计成各种图表进行展示，以柱状图反应数量多少，以折线图反应数字变化趋势，以地图反应各区域的患者数量分布、疫情风险和复工率情况，以热力图表达人口聚集度，以人口迁徙图反应城市间的人口流动情况。

（二） 平台框架

根据平台建设和总体设计思路，从逻辑上从下到上分为五个层次，分别为基础设施层、数据资源层、平台服务层、应用层、用户层，通过数据信息管理机制、组织保障与安全体系，保障系统有效运行。

1、基础设施层：主要为系统运行所需要的服务器环境与网络环境，主要包含网络、云服务器、操作系统、数据库和基础应用软件系统等，系统软件主要包含Windows Server2012操作系统、Oracle数据库及ArcGIS地图服务平台软件。

2、数据资源层：包括疫情动态数据、基础地理数据、人口数据等。

3、平台服务层：平台服务层主要包括地图控制、数据分析、定制引擎、统计报表等功能服务，为疫情动态及相关数据的展示分析提供核心技术支持。系统建设与应用应遵循相关规范和管理制度，以保证数据和系统的安全。

4、应用层：主要为各用户提供业务应用系统，包括基于移动端展示的疫情动态监控系统、基于PC和大屏展示的疫情防控平台。

5、用户层：面向疫情防控指挥部、有关部门领导、市民提供信息系统服务。为各级领导进行监督指挥发挥辅助作用，为市民直观展示市卫健委官方发布的疫情信息。

平台总体架构如下图所示：

图1 平台总体框架图

（三） 关键技术

1、ECharts图表可视化技术

ECharts是Enterprise Charts的缩写，是一个基于html5 Canvas的纯JavaScript的图表库。JavaScript是一种主要的Web客户端轻量级的脚本语言，主要用于实现动态网页效果以及与Web访问者间的简单交互。

ECharts作为一个图表库，底层基于ZRender，创建了坐标系、图例、提示、工具箱等基础组件，并在此上构建出折线图、柱状图、散点图、饼图、K线图、地图、和弦图以及力导向布局图，可以流畅的运行在PC和移动设备上，兼容当前绝大部分浏览器（IE，chrome，firefox，Safari等），提供直观生动、可交互的数据可视化图表。

本次系统开发过程中，采用Ajax异步调用方式，通过调用后台的java代码读取所需的数据信息，返回至前端页面后，通过ECharts图表技术，将宁波市新冠肺炎疫情数据以柱状图、折线图等多种图形化的方式展示，为用户直观地反映了各个区域的疫情分布情况和疫情的发展变化趋势。

2、基于WebGIS的空间信息服务技术

空间信息服务是指在基础地理信息框架之上，集成多元化的专题信息，以不同的服务方式向不同层次的用户提供空间信息及其相关分析服务，从而满足各种综合性、区域性、行业性和公共生活性的空间信息需要。

WebGIS通过互联网对地理空间数据进行发布和应用，以实现空间数据的共享和互操作，如GIS信息的在线查询和业务处理等。WebGIS客户端采用Web浏览器，如IE，chrome，firefox，Safari等，FireFox。WebGIS是利用Internet技术来扩展和完善GIS的一项新技术，其核心是在GIS中嵌入HTTP标准的应用体系，实现Internet环境下的空间信息管理和发布。

本次系统开发，基于WebGIS的空间信息服务技术，将宁波市疫情数据与基础地理数据结合，制作了包括确诊病例分布图、疫情风险五色图、企业复工率五色图、患者分布与患者周边影响人口热力图等在内的各种专题疫情地图，为广大市民带来最直观的疫情分布和数量情况，保障了疫情防控关键时期透明、畅通的社会信息环境，为科学精准有效防控提供依据。

3、系统定制技术

基于基础地理信息与专题制作流程，采用可定制和可配置技术，通过可视化定制的方法，将基础地理数据和疫情动态数据进行组装配置，实现地图、数据图集和分析统计图表等板块的定义，快速搭建系统页面，实现数据与地图的联动显示，形象地展示出疫情监控数据指标变化情况。

4、大数据可视化技术

结合百度人口迁徙大数据对接，启用百度地图定位可视化大数据，在系统中以可视化的方式展示疫情期间迁入宁波的人口大迁徙的轨迹与特征。

（四） 详细技术内容

1、疫情动态监控系统（微信端）

为了配合疫情防控工作，为市民详细展示卫健委官方发布的疫情信息，我院首先组织开发微信端的疫情动态监控系统，利用地理信息技术，准确及时地向市民展示全市整体疫情信息及疫情防控趋势、各区县病例详情。

在线定位查看确诊病例空间分布、定点医疗机构位置，方便市民掌握全市疫情动态。疫情信息分布地图每日更新，可以精确到全市报告确诊病例所涉及的每一个小区（村）所在具体位置、确诊病例数量。

结合GIS技术，根据确诊患者的分布点位和百度人口大数据，生成周边影响人口热力图，直观展示确诊患者对周边人口的影响，为政府单位制定疫情防控措施提供直接参考依据。

根据浙江省有关部门公布的县域疫情风险五色图、企业复工率五色图，在微信端进行展示。

随着春节后返程复工潮的来临，新冠肺炎疫情防控工作进入关键时期。系统还结合百度人口迁徙大数据，对疫情期间迁入宁波的人口定位数据进行多种方式的可视化展示，人口迁徙图中以来源地的标记符号大小和迁徙路线的颜色深浅代表迁徙人口的数量，以图表的方式展示来源地迁入人口数量比例和确诊人口的数量、迁徙规模指数，直接展示了迁入人口对宁波本市疫情防控形势的影响，科技助力疫情防控工作的开展。

图8 人口迁徙界面展示

2、疫情防控平台（电脑端）

疫情防控平台是可定制的、为领导提供辅助决策支持的系统。根据疫情防控工作的需要，结合基础地理电子地图与各种常见的图表（柱状图、折线图、饼状图等），实现数据与地图的联动显示，能够具体、形象地展示出所监控的数据指标变化情况。同时，可以实现信息的实时监控和直观展示，为各级领导进行监督指挥发挥辅助作用。

在疫情防控方面，对城市整体疫情数据进行监测，分析疫情变化趋势、直观展示确诊病例空间分布，为疫情防控、精准施策提供数据辅助支撑，科技助力疫情防控工作。

图9 疫情防控平台大屏展示

图11 自然资源部文章截图