Разработка и внедрение геоинформационных систем в Свердловской области (на примере ГИС социально-гигиенического мониторинга) Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 528.91:614(470.5)

A.А. Алябьев, С.В. Серебряков

ФГУП «Уралгеоинформ», Екатеринбург

B.Б. Гурвич, О.Л. Малых

ФГУ «Центр Госсанэпиднадзора в Свердловской области», Екатеринбург

РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ (НА ПРИМЕРЕ ГИС СОЦИАЛЬНО-ГИГИЕНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА)

Эффективность реализации системы социально-гигиенического мониторинга (СГМ) во многом зависит от выбора информационных технологий, применяемых для его ведения. Используемые в системе СГМ информационные технологии должны обеспечивать оперативное наблюдение за состоянием санитарно-эпидемиологического благополучия населения, его оценку и прогноз изменений, установление и устранение воздействия факторов среды обитания на здоровье населения. В системе информационного обеспечения мониторинга должна использоваться комплексная многоаспектная информация различных ведомств - субъектов ведения социальногигиенического мониторинга, включающая медико-демографические, социально-экономические, санитарно-гигиенические, экологические данные, взаимоувязанные характеристики элементов региональной инфраструктуры, градостроительства, земельных и природных ресурсов. На основании проведенного предпроектного обследования предметной области специалистами ФГУП «Уралгеоинформ» и ФГУ «Центр Госсанэпиднадзора в Свердловской области» были определены первоочередные направления разработки ГИС СГМ для оперативного управления санэпидобстановкой и снижения экологических рисков для здоровья населения на региональном и местном уровне.

Для решения комплекса поставленных задач наиболее приемлемы интегрированные географические информационные системы (ГИС). Геоинформационная система социально-гигиенического мониторинга (далее ГИС СГМ), разрабатываемая в Свердловской области, представляет собой аппаратно-программный комплекс (см. рис. 1), позволяющий осуществлять сбор и хранение исходных данных, решать аналитические и расчетные задачи и отображать полученный результат на картографической основе в виде тематической информации.

В геоинформационной системе СГМ реализованы следующие блоки:

- Блок сбора и хранения исходной информации, позволяющий оперативно получать доступ к необходимым данным по мониторингу загрязнения среды обитания, состоянии здоровья населения, социальноэкономической обстановке, численности населения в единых форматах информационного фонда;

- Аналитический блок, позволяющий выполнять анализ для выработки управленческих решений. Результатами обработки является ранжирование микрорайонов городов по загрязнению атмосферного воздуха по результатам моделирования рассеивания, рискам для здоровья населения,

пространственный анализ и выбор техногенно загрязненных зон, оценка численности проживающего населения, дошкольных учреждений и групп риска среди детей, как наиболее подверженных воздействию. В системе создаются тематические слои медико-экологической информации, проводится анализ и ранжирование территорий области по показателям санэпидобстановки с формированием атласа «О санитарноэпидемиологической обстановке в Свердловской области» для лиц принимающих решения;

- Картографический блок, в состав которого входят единые классификаторы цифровой топографической информации, правила цифрового описания геопространственных объектов, цифровые карты и планы муниципальных образований. Реализована возможность визуализации результатов анализа и формирования тематических карт.

Программно-техническое решение ГИС СГМ

Геопространственная БД, структура БД, классификаторы, правила цифрового описа^я разработаны

ФГУП «Уралгеоинформ»

—Г

Тополого-

геометрические

данные

Атрибутивные

данные

БД различной тематики

ФГУП «Уралгеоинформ»

Базы аналитических материалов

Реляционные

данные

систе

мы

I 1 ИнМета

ГИС - оболочка СУБД

ИнГео *- -► MS SQL

ЦСИ «Интегро», Server

г.Уфа 2000

Программные модули РАЗРАБОТКА ФГУП «Уралгеоинформ»

Рис. 1. Техническое обеспечение ГИС СГМ

Каждый из блоков представляемой геоинформационной системы может функционировать как самостоятельно, так и в комплексе, в зависимости от решаемых пользователем задач. Основные компоненты базы данных, реализованные на первом этапе разработки ГИС СГМ, представлены на рис. 2.

Создаваемая ГИС СГМ позволяет выполнять следующие функции:

- Создание, обновление и актуализация баз данных о состоянии здоровья и среды обитания человека в единых форматах информационного фонда, “привязка” анализируемых явлений к конкретной точке (объекту) на карте;

- Обеспечение основы для документооборота, в частности использование разнообразной информации, необходимой для ведения СГМ

от субъектов мониторинга и предоставление возможности использования внесенной в систему информации на всех уровнях управления;

- Пространственно-временной анализ и совместная интерпретация качественных, а также количественных признаков, фиксируемых на местности; выявление взаимосвязей между изучаемыми явлениями, с использованием встроенных функций статистического анализа;

- Синтез тематических, комплексных и специализированных картографических материалов;

- Представление имеющихся в системе данных в наиболее наглядном виде — в качестве информационных слоев, нанесенных на единую топооснову; формирование электронных медико-экологических атласов территорий;

- Представление обработанной, наглядно интерпретированной информации и подготовка проектов решений для лиц, принимающих решения, разработки и обоснования целевых программ.

Рис. 2. Основные компоненты базы данных ГИС СГМ 1 этапа

Ежегодно результаты анализа санитарно-эпидемиологической обстановки с использованием ГИС-технологий формируются в Атлас. В качестве примера на рис. 3 представлены результаты ранжирования территорий области по уровню санитарно-гигиенической обстановки.

Внедрение ГИС СГМ ведется на территориях городов Свердловской области с экологически неблагополучной обстановкой (рис. 4), но существует ряд проблем информационного обеспечения ведения мониторинга: дублирование и потери информации при передаче от различных ведомств, разные форматы данных, отсутствие единой цифровой картографической основы, адресных планов городов, требований к единым форматам обмена данными.

Ранжирование территории Свердловской области по уровню санитарно гигиенической обстановки

Рис. 3. Пример ранжирования территорий области по уровню санитарногигиенической обстановки

В системе ГИС СГМ на 1 этапе формируются электронные слои информации по загрязнению атмосферного воздуха и моделированию рассеивания, почвы, питьевой воды, численности подверженного населения, дислокации дошкольных образовательных учреждений, школ, состоянию здоровья населения, рискам для здоровья населения.

В результате пространственного анализа проводится ранжирование территорий городов, установление наиболее загрязненных микроучастков и

зон города, оценка численности подверженного населения, групп риска среди населения. В экологически неблагополучных территориях реализуются мероприятия по реабилитации здоровья населения, в первую очередь из групп риска. Планируется дальнейшее развитие ГИС технологий для решения задач информационно-аналитического обеспечения социальногигиенического мониторинга на региональном и местном уровнях.

Рис. 4. Перечень экологически неблагополучных территорий в Свердловской области, где осуществляется внедрение 1 этапа ГИС СГМ

Для полноценного функционирования системы социальногигиенического мониторинга необходимо межведомственное взаимодействие, создание единых информационных баз данных по показателям состояния здоровья населения, загрязнения среды обитания, численности населения и т.д., программного обеспечения, базирующегося на геоинформационных технологиях, что позволит обеспечить работу всех субъектов мониторинга,

направленную на установление приоритетных направлений деятельности для разработки эффективных профилактических мероприятий.

© А.А. Алябьев, С.В. Серебряков, В.Б. Гурвич, О.Л. Малых, 2005