导语
2020年新冠肺炎疫情突袭我们祖国,全国各地都启动了公共卫生一级应急管理响应,各地管理部门积极采用信息化疫情防控方案,帮助疫情在最快最有效的防制措施下,得到了很好的控制。中国测绘学会智慧城市工作委员会于2月11日向行业各单位征集信息化应用案例百余项,现陆续向行业进行公开宣传,希望让更多的管理部门了解到最前沿的管理技术和方案,共同为疫情防控而努力。
应
用
案
例
01
1. 案例背景
新冠肺炎疫情防控期间,疫情数据、分布情况都成为公众每日关注的焦点。目前江西省各级卫生健康委员会发布的疫情情况主要是文字和数字,对于疫情的时空分布和蔓延情况无法进行直观的展示和表达。缺少地理信息的支撑,仅仅依靠文字信息,很难直观准确的展示新型冠状病毒肺炎疫情的空间分布和变化情况。而地理信息系统可以通过对空间数据的空间分析,对新冠肺炎疫情进行辅助决策并能进行新冠肺炎疫情的预警,能更好的服务新冠肺炎的防控工作。
面对防控新型冠状病毒感染肺炎疫情的严峻局面,作为“天地图•江西”的建设单位,在江西省自然资源厅的大力支持下,江西省基础地理信息中心主动作为,号召广大干部职工积极面对疫情“大考”,利用自身在地理信息方面的技术优势为新型冠状病毒防疫工作服务。号召一经发出,半小时以内就集结了涵盖不同专业的专业技术人员44人,2个小时完成任务分工,成立了疫情信息收集组,数据采集组,数据质检组,系统开发组和系统测试5个工作小组,迅速吹响了为疫情防控工作服务的集结号。
此次的疫情地图基于“天地图•江西”平台进行开发,该平台为江西省政府的唯一、权威的地理信息公共服务平台。“天地图•江西”平台已经持续运行近10年,在服务于领导决策、行政管理、重大工程建设和提高人民生活质量等方面取得了较好的效果,向公安、应急、民政、水利、农业、国防建设等几十个部门提供了一站式地理信息服务。“天地图•江西”集数据服务和功能服务于一体,为广大用户提供实时在线地理信息服务。“天地图•江西”有以下几个显著特点:一是数据覆盖广,实现了全省7-17级从城市到乡村的各类电子地图数据的全覆盖;二是数据种类多,能够提供电子地图、影像地图、地势图,以及三维、街景等各类电子地图服务;三是服务功能全,除常规的查询、量算、定位外,还提供了用户自定义个性化地图样式定制能力,以及标绘、在线编辑、淹没分析等更为强大的空间采集与分析能力。
02
案例内容
基于“天地图•江西”的疫情专题服务地图的特点是:底图精准,“天地图·江西”能精准表达全省、市、县、乡、村、组等各级的地理空间定位信息,为全省疫情数据上图提供精准的底图依据。数据权威,有关疫情防控的专题数据来源于我省各级卫健委公开发布的权威信息。实时更新,在各级卫健委、应急指挥部发布相关信息后第一时间实现信息上图。
基于天地图•江西的疫情专题服务地图内容主要包括疫情数据处理、疫情信息分析统计和信息发布,开发制作了疫情地图Web端和移动端服务平台。
1. 数据库设计
系统共设计数据库表7个,包括确诊病例详情表、市级统计表、县级统计表、乡镇级统计表、病例密切关注点表、疫情定点医院信息表、疑似或确诊孕产妇产检和住院分娩定点医院信息表。
各表字段填写要求:
1)唯一身份标识码:9位行政区划乡镇编码*100000+序号 ,输入的例如:36010300200006。2)坐标字段保留小数后6位。3)日期的格式为某年某月某日,输入的格式例如:2020年3月2日 。3)确诊病例、新增病例、疑似病例、治愈病例、死亡病例、现在有确诊病例、隔离观察、解除观察这些字段应输入正整形数值。4)除了上述字段,其他的字段都是文本格式的。5)一个表格收集完毕,先用筛选功能,把空白字段、字段里面输入错误的字段类型选择出来,然后进行修改。
表1:确诊病例详情表

表2:市级统计表

表3:县级统计表

表4:乡镇级统计表

表5:病例密切关注点表

表6:疫情定点医院信息表

表7:疑似或确诊孕产妇产检和住院分娩定点医院信息表

2、数据的采集和处理
系统收集了省、设区市、县的卫生健康委员会及各级疫情应急指挥部每天发布的江西省疫情数据,以设区市为单位进行数据收集,收集的数据有:市、县、乡镇级每天的疫情统计表、密切关注地点、定点医院、确诊病例的姓名、性别、年龄、地址等详细信息。
应用ArcGIS对收集的数据进行空间化处理整合,基于已有的江西省地名地址数据库成果,将收集到的疫情信息进行地理编码正匹配,通过批处理自动匹配或人机交互半自动匹配方式将公布的病例信息进行空间位置上图,完成系统对疫情信息展示以及分析所需的基础数据要求。
3.“天地图·江西”Web端专题图
基于统一的疫情专题时空数据库,在“天地图·江西”专题地图中发布全省、市县疫情情况、确诊人员分布、市县区域统计、定点产检及住院分娩、设有发热门诊、定点救治等专题信息。根据时间、地点、人等不同维度对疫情进行精准统计,利用分级设色图、热力晕渲图等统计地图以及展点地图两种方式,直观展示各市县疫情严重程度,跟踪确诊人员信息,发布定点医院位置,让公众更权威、更精准、更直观地了解疫情,有效引导群众科学防疫,增强打赢疫情防控阻击战信心。
4.江西疫情地图移动端
基于“天地图·江西”软硬件、数据资源,系统采用运行支撑层、数据层、管理业务层、服务层和应用层五层结构,项目技术线路采用前端ECMAScript6+后端J2EE结合模式,地图可视化展示采用开源OpenLayers框架结构,数据库采用SQLServer,快速搭建江西疫情地图移动端。用户可使用手机浏览器扫码访问,无需进入各类小程序和下载客户端,灵活易用,跨平台性较好。
移动端实现了全省疫情概况、疫情查询、全省发病/确诊病例动态变化图、疫情趋势曲线图、有轨迹病例、治愈病例、密切接触点、医院分布等查询统计功能。
5. 南昌市新冠肺炎防控地图
南昌市新冠肺炎防控地图系统重点关注南昌市范围内的新冠肺炎疫情,系统利用互联网收集的南昌市卫计委发布疫情、医疗资源等相关大数据,运用地理信息系统、移动互联网、大数据可视化分析等技术,初步实现了南昌市新型冠状病毒肺炎疫情态势的动态可视分析。大众通过扫描二维码进入系统可查看全市疫情概况、疫情趋势曲线图、医院接诊病例分布、县区疫情分布、小区公里范围病例查询、病例轨迹分布、定点医院分布、发热门诊分布及病例点聚合分布等功能,系统的实现可为民众提供南昌市最新的疫情信息,也可为后续进一步研究疫情的传播特征,以及疫情传播与地理空间结合研究提供强有力的支持。
03
应用效果(以PC浏览器为例)
疫情专题地图共推出了两个版本,分别是WEB端和移动端。通过地图的方式对疫情数据的空间特征、时间特征和数量特征进行可视化展示,用户可以方便地查询周围疫情严重等级分布情况、分市统计信息、精准定位并展示病例所在的小区、楼栋或所在乡镇、村,发病日期、发布日期等信息,同时还可以查询定点救治医院分布信息、定点产检及住院分娩医院分布信息、发热门诊分布信息、确诊患者轨迹信息等。
1、“天地图·江西”Web端专题图
(1)疫情严重等级分布图
每天对前一天江西省各级卫健委公布的数据进行更新上图,对全省县区疫情严重等级进行分级设色,颜色越深,表示严重等级越高。依据区域人口、面积在全省的占比,通过专题图,直观反映了渝水区、樟树市、鄱阳县等地区属于高风险区域。

图1 疫情严重等级分布图
(2)市县级区域疫情信息
不同市县区域能够及时查询疫情确诊人数、发布日期等相关信息,并通时间轴地图直观了解疫情严重程度。

图2市县级区域疫情信息图
(3)确诊人员分布信息
在确诊人员信息方面,不仅能准确定位到疫情人员所在的小区、楼栋或农村区域的乡镇、村,还可以追踪到发病日期、发布日期等详细信息,同时提供不同时期疫情发展变化趋势。

图3确诊人员信息

图4确诊人员变化趋势图
(4)定点医院分布信息
通过地图查看定点产检及住院分娩、发热门诊、定点救治医院分布信息,包括医院名称、详细地址、医院级别、电话等,为有需要的公众提供定点救治医院、发热门诊以及定点产检分娩住院的信息。

图5定点产检及住院分娩分布图

图6发热门诊分布图

图7定点救治医院分布图
2、江西疫情地图移动端
(1)移动端入口
用户通过扫描二维码的方式直接利用浏览器打开疫情应用系统,快速了解全省疫情动态,查询医疗资源,查询病例分布/病例轨迹,使用疫情专题图。

图8 移动端入口
(2)全省疫情概况
展示全省当前日期的确诊、疑似、治愈、死亡等病例数量和对比前一天各类病例数据的增减量;地图默认展示当前日期江西省各市县确诊和疑似病例。地图分级设色表示各地区确诊/疑似数量级别。(例如,颜色分为0-10/11-50/51-100/101-150/151-200/201以上六种)。

图9疫情概况

图10 疫情趋势图
(3)疫情趋势
全省各地区连续无新增确诊排名。以柱状图的形式来直观体现各地区连续无新增确诊,排名越高,连续无新增确诊天数越长
,区域相对疫情控制越好,就越安全。
全省确诊病例。以柱状图的形式来直观反映全省各地区确诊数量及排名。
新增病例趋势。时间为X轴,每日新增病例为Y轴,生成曲线,反映全省每日新增病例趋势。
累计确诊和治愈病例趋势。时间为X轴,累计确诊和治愈病例为Y轴,生成两条对比曲线。
(4)病例查询
实现按病例名称、医院名称查询,如按医院名称查询可以查询入住该医院治疗的患者。

图11 病例查询

图12 地区切换
(5)病例分布
以不同专题图的方式展示确诊患者的具体位置,包括有轨迹信息病例、治愈病例。有轨迹信息病例描述了该病例之前在不同时间段的移动轨迹、发病日期、具体位置,便于发现潜在感染者,提升防控预警。治愈病例则描述了已治愈病例的具体分布,有利于日后的健康检查与跟踪。

图13 有轨迹信息病例

图14 治愈病例
(6)密切接触点
通过对确诊病例轨迹数据的整理,梳理其在公共场所的逗留时间及位置,对重点公共场所制作密切接触点专题图及提供查询服务。用专题符号表示密接点潜在感染的风险级别,以密切点就近确诊病例出入天数进行分级,最长的时间大于13天,用黑色表示;小于等于13天并大于3天则用桔色表示,并慢闪烁;小于等于3天,则用红色表示,并快闪烁。密切接触点专题图有助于在时空维层面排查因与确诊病例在相同时间、相同地点出入的潜在感染者,并提醒公众这些公共场所的潜在感染风险,提升疫情防控能力。

图15 密切接触点分布图

图16 密切接触点详细信息
3、南昌市新冠肺炎疫情地图移动端
与南昌市疾控中心基于天地图江西平台联合了南昌市新冠肺炎疫情地图移动端,功能在省疫情地图移动端的基础上,增加了县区治愈数和确诊病例行动轨迹信息并每日更新。
(1)移动端入口
用户通过扫描二维码图片或者直接在手机浏览器输入系统网络地址:”http://oa.nccdc.org.cn:7788/NCYQ/index.html”访问系统。

图17 系统地址二维码
(2)南昌市疫情概况及疫情趋势图
全市疫情概况展示内容为:全市确诊病例数、全市患者死亡数、全市患者治愈数、今日新增确诊数量、今日新增死亡数量、今日新增治愈数量。疫情趋势图展示有统计时间以来,每日南昌市累计确诊病例数量和治愈数量的折线图走势。
图中红色折线表示新增病例趋势。时间为X轴,每日新增病例为Y轴,生成曲线,反映全市每日新增病例趋势。
图中绿色折线表示治愈病例趋势。时间为X轴,每日治愈病例为Y轴,反映全市每日新增治愈病例趋势。

图18疫情概况及疫情趋势图
(3)医院接受病例分布及病例县区分布
医院接受病例分布及病例县区分布主要展示南昌市接诊医院收治病例情况以及各县区累计确诊病例数和治愈数。

图19医院接受分布及县区分布
(4)各县区现存病例地图展示
进入地图展示页面,用户可直观的查看各县区目前现存的病例情况,如果该县区无病例存在,则该行政区划地图颜色变绿并用小旗标记,如果颜色越深,则表示县区的现存病例较多。

图20 今日县区疫情
(5)疫情分布
以点聚合的方式展示确诊病例的具体位置,点击病例图标显示该病例姓名、性别、发病日期、具体位置、接诊医院,便于发现潜在感染者,提升防控预警。

图21 疫情分布
(6)病例轨迹
病例轨迹通过收集病例不同时期的活动轨迹,并运用大数据分析技术分析病例轨迹数据形成病例轨迹成果,用地理信息系统技术将病例轨迹成果制作成地理信息空间数据,并用开源服务框架系统将病例轨迹地理信息空间数据成果发布成OGC服务,在地图上展示,方便民众了解病例活动轨迹,避免人员聚集形成交叉感染,并提醒公众病例活动过的地方有潜在感染风险,提升疫情防控能力。
轨迹图说明:
1)红色为高危,多个病例近期多次活动场所,非必要不前往,若前往请严格防护;
2)黄色为中危,部分病例近期曾在此活动,请谨慎前往,做好个人防护;
3)蓝色和无色为低危,个别病例近期曾去过该区域,如前往请做好个人防护。

图22 病例轨迹分布图
(7)发热门诊及定点医院
发热门诊及定点医院地图上展示了南昌市可接受新冠肺炎病例的定点医院以及可接受发热病例的发热门诊。点击地图上医院及门诊图标还可查看医院级别及详细地址信息。

图23 定点医院

图24 发热门诊
(8)小区及地址查询
通过接入标准地名地址数据,实现南昌市小区、机构及地名地址查询,用户选择查询地址,地图定位到选择的地址位置,并展示该地址1.5公里范围内确诊病例的详细情况。地址范围内病例查询可方便用户了解住所及工作单位等场所周围的病例确诊情况,方便用户及时做好必要防护措施。

图25 小区范围查询
04
创新点
1.实现疫情数据实时可视化展示。在各级卫健委、应急指挥部发布相关信息后第一时间实现信息上图,采用地图的手段对疫情数据的空间特征、时间特征和数量特征进行可视化展示,有助于广大群众能够更加理性地通过地图读懂疫情的发展态势。开发推出移动端疫情专题地图,可以使广大人民群众实时便捷查看疫情信息。
2.为疫情防控决策提供科学支撑。基于专题地图中的疫情严重等级分布图、密切接触点专题图、确诊病例轨迹等数据,可以为疫情防控制定有效的预警机制和防控政策提供科学有效的技术支撑。
3.平台基于SOA技术架构,实现多源数据共享交换,支持在多用户、海量空间数据运行。系统地理信息软件采用开源引擎,无需安装APP及插件,提升了系统的跨浏览器使用性能,有利于推动各层面的用户使用。系统依托江西省统一的政务云环境部署,通过加大线程数目、缩短线程的空闲生命周期等技术优化,实现了10000用户并发访问量下系统访问错误率控制在4%以内,提升了用户使用体验感。
05
社会价值
(1) 主动作为,成果受到省领导肯定
面对当前肺炎疫情的严峻局势,省自然资源厅领导亲自过问、亲自部署,要求充分利用地理空间信息资源优势,为我省防疫抗疫工作提供及时的地理空间信息服务。疫情专题地图向分管副省长进行了专题汇报演示并获得肯定,副省长要求应充分发挥自然资源现代科技手段的支撑作用,为省委省政府及时掌握第一手资料,对相关工作决策部署提供有力依据。

图26 疫情专题地图向省领导汇报演示
(1) 积极与各部门对接,推广应用服务
目前,疫情专题地图已经对接至江西省政府数据开放网站上,同时与赣服通项目组开展疫情地图上线的对接工作;省公安厅已将该疫情专题地图下发作为全省公安系统防控疫情的统一工作用图;南昌市疾控中心利用天地图做确诊病例密接轨迹分析;西湖区民政局利用天地图做疫情防控布控图。与此同时,该专题地图面向公众开放访问。

以上案例由江西省基础地理信息中心提供文稿。

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原文始发于微信公众号(中国测绘学会智慧城市工作委员会):疫情防控信息化案例 | 基于天地图•江西的疫情专题服务地图