馮婷婷

摘要：感染病臨床教學(xué)是一項(xiàng)基礎(chǔ)型、與時(shí)俱進(jìn)的工作，其一直以來都以開放姿態(tài)積極融合不斷涌現(xiàn)的新理念、新技術(shù)、新產(chǎn)品，以此不斷豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)效能。GIS作為一項(xiàng)新興技術(shù)路線，已在我國(guó)諸多行業(yè)得到廣泛成功應(yīng)用，其在感染病臨床教學(xué)上的發(fā)展空間也是非常大的。

關(guān)鍵詞：臨床教學(xué);感染科;GIS

【中圖分類號(hào)】R-3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1673-9026（2021）05-405-02

1GIS技術(shù)簡(jiǎn)述

"如果說，地圖是地理學(xué)的第二代語言，那么地理信息系統(tǒng)就是地理學(xué)的第三代語言"——陳述彭院士。

GIS （Geographic Information System），譯為地理信息系統(tǒng)。從技術(shù)和應(yīng)用的角度，GIS是解決空間問題的工具、方法和技術(shù);從學(xué)科的角度，GIS是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測(cè)量學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科，具有獨(dú)立的學(xué)科體系;從功能上，GIS具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用等功能;從系統(tǒng)學(xué)的角度，GIS具有一定結(jié)構(gòu)和功能，是一個(gè)完整的系統(tǒng)。

GIS是用來存儲(chǔ)有關(guān)世界的信息，這些信息是通過地理關(guān)系連接在一起的所有主題層的集合。如果把地圖稱為“形”—“圖形數(shù)據(jù)”或“空間數(shù)據(jù)”，把相關(guān)的屬性特征稱為“神”—“屬性數(shù)據(jù)”，那么GIS是較好地做到“形神合一”的技術(shù)手段，其借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)，把以往紙質(zhì)地圖上不可能完成的分析工作能得以實(shí)現(xiàn)，使其在解釋事件、預(yù)測(cè)結(jié)果、戰(zhàn)略規(guī)劃、分析決策等具有極大實(shí)用價(jià)值。

2有關(guān)GIS在感染科臨床教學(xué)上必要性的思考

近年來，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、萬物互聯(lián)等技術(shù)的演進(jìn)發(fā)展，我國(guó)數(shù)字化城市建設(shè)工作的快速推進(jìn)，作為其中基礎(chǔ)型支撐技術(shù)，GIS已然進(jìn)入了發(fā)展的快車道，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于我國(guó)諸多行業(yè)的信息化應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)我國(guó)十二五規(guī)劃，地理信息產(chǎn)業(yè)將納入國(guó)家戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，將深入挖掘基于位置的地理信息服務(wù)能力，將大幅度提高地理信息服務(wù)業(yè)務(wù)的覆蓋范圍，將加大地理信息技術(shù)與有關(guān)技術(shù)的集成應(yīng)用，將加大地理信息技術(shù)和位置服務(wù)產(chǎn)品在社會(huì)各行業(yè)的應(yīng)用服務(wù)。長(zhǎng)久以來，作為我國(guó)公共衛(wèi)生體系的重要組成部分，感染病學(xué)科一直發(fā)揮著無可替代的作用。特別是新冠疫情期間，有關(guān)感染病學(xué)科與各類新技術(shù)相互融合應(yīng)用的討論此起彼伏，有關(guān)疫情地圖、疫情大數(shù)據(jù)分析、公共衛(wèi)生信息云服務(wù)、傳染病傳播空間分析等新興概念不斷涌現(xiàn)，由此看來，作為一種先進(jìn)技術(shù)路線，GIS在感染科臨床教學(xué)這一實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景上也有非常大的想象空間，現(xiàn)根據(jù)GIS的通用功能，例舉部分解決方案如下：

①“在什么地方”

繪制“在什么地方”的地圖可以確定所查詢特征的正確位置，還可以了解下一步在什么地方采取行動(dòng)。

②“有多少”——對(duì)數(shù)量繪圖

找到符合標(biāo)準(zhǔn)且需要采取行動(dòng)的最大量或最小量的地方，了解它們之間的內(nèi)在關(guān)系，并在位置特征的地圖上，附件更多有效信息。

③“有多重”——對(duì)密度繪圖

在位置特征的地圖上查看密度信息時(shí)，如果有很多不同的特征，就很難發(fā)現(xiàn)那些事件發(fā)生頻率較高的地區(qū)，而密度圖可清晰展示所查詢特征的分布情況。

④“查詢里面有什么”

GIS可以監(jiān)控哪些事件正在發(fā)生，查看特定區(qū)域內(nèi)的空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)，對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)變化情況繪圖，來確定是否采取特殊行動(dòng)。

⑤“查詢鄰近有什么？”

通過對(duì)相鄰區(qū)域的事物特征繪制地圖，可以了解在一定范圍內(nèi)該情況所發(fā)生的概率趨勢(shì)，分析對(duì)領(lǐng)近點(diǎn)的現(xiàn)有影響及衍生連鎖反應(yīng)。

從本質(zhì)上說，感染病學(xué)科是具有空間屬性特征的，貫穿著傳染病的全生命周期，囊括傳染病的發(fā)生、傳染過程、感染人員的篩檢、污染區(qū)整治、預(yù)警分析等各個(gè)階段。同時(shí)，感染病學(xué)科也具備大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析的良好基礎(chǔ)，可結(jié)合GIS技術(shù)及承載平臺(tái)，構(gòu)建傳染病空間大數(shù)據(jù)，將傳染病基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、地理測(cè)繪數(shù)據(jù)、人文經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、設(shè)施保障數(shù)據(jù)、氣象基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)等進(jìn)行空間集成融合，通過研究建立各級(jí)各類分析算法模型，深入研究感染病的傳播規(guī)律。因而，現(xiàn)階段將GIS與感染科臨床教學(xué)工作緊密結(jié)合起來是非常有必要的，這對(duì)學(xué)生們的空間意識(shí)、空間分析思路與方法、空間工具運(yùn)用、空間專業(yè)模型研究等方面的都是大有裨益的。

3有關(guān)GIS在感染科臨床教學(xué)上功能性的思考

在感染科臨床教學(xué)過程中上，GIS可承擔(dān)以下任務(wù)，提升教學(xué)效能：

①數(shù)據(jù)管理工具

可基于GIS對(duì)教學(xué)過程中所涉及的案例數(shù)據(jù)予以集成管理，包括數(shù)據(jù)的輸入、處理、管理等環(huán)節(jié)。在數(shù)據(jù)輸入上，因原始數(shù)據(jù)的格式迥異，可分為直接輸入、數(shù)據(jù)化處理或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等三種情況，從而轉(zhuǎn)換成GIS所兼容的數(shù)據(jù)文件。在數(shù)據(jù)處理上，需要將數(shù)據(jù)處理以指定類型以適應(yīng)特定系統(tǒng)，GIS提供了一系列工具集可實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)設(shè)定、整圖變換、投影變換、誤差校正、抽稀聚合等功能。在數(shù)據(jù)管理上，GIS可通過空間數(shù)據(jù)引擎連接各類型的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、NoSql數(shù)據(jù)庫(kù)等，以此來存儲(chǔ)、組織和管理數(shù)據(jù)。

②地圖制圖工具

可基于GIS對(duì)教學(xué)過程中教師與學(xué)生們所討論的解決方案以地圖圖件的形式予以展示，從而可增強(qiáng)學(xué)生的空間感，以直觀生動(dòng)的地圖圖件來替代枯燥乏味的文字堆砌。相較于傳統(tǒng)的人工或自動(dòng)繪圖方法，GIS的制圖方法更加便捷高效。它不僅可融合紙質(zhì)圖件矢量化、數(shù)字化后的成果文件，而且可直接把計(jì)算機(jī)所兼容的信息轉(zhuǎn)換到GIS中去。從所兼容信息的產(chǎn)品類型，將不僅包含教學(xué)過程中的本地文件產(chǎn)品，而且可通過空間數(shù)據(jù)引擎直接調(diào)用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)字化信息，這將極大提升教學(xué)數(shù)據(jù)的使用效能。同時(shí)，通過GIS所提供的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)及工程配置平臺(tái)，基于海量原始數(shù)據(jù)及地圖配圖標(biāo)準(zhǔn)，教師與學(xué)生們即可定制個(gè)性化的地圖產(chǎn)品，提高學(xué)生的動(dòng)手能力與參與感。

③信息查詢工具

可基于GIS搜索數(shù)據(jù)庫(kù)，這將極大節(jié)約教學(xué)上的數(shù)據(jù)檢索成本，提高教學(xué)效能。比如在傳染病模型分析出的影響區(qū)域內(nèi)，GIS不僅可查詢出影響區(qū)域的精確空間范圍，而且可查詢出區(qū)域內(nèi)所涉及的生態(tài)環(huán)境、人口信息、建筑物密度、氣象條件、交通路網(wǎng)情況等數(shù)據(jù)信息，這些在地圖上將以圖表、圖例、圖標(biāo)等多樣化的形式進(jìn)行顯示，從而為臨床教學(xué)提供更好的數(shù)據(jù)支持。

④可視化展示工具

可基于GIS在地圖界面實(shí)現(xiàn)二三維一體化的可視化展示，可以地圖圖層的形式，集成管理傳染病數(shù)據(jù)、其他支撐類數(shù)據(jù)、專項(xiàng)文件報(bào)告、三維地圖數(shù)據(jù)、照片圖象和多媒體等，可便捷控制圖層顯隱、圖層效果及地圖圖件出圖等。同時(shí)作為一個(gè)有良好人機(jī)交互性的工作平臺(tái)，教師與學(xué)生們可在地圖界面實(shí)現(xiàn)地圖操作（放大、縮小、縮放、平移等）、地圖輸出（部分輸出、全部輸出、部分打印、全部打印等）、圖層管理（顯隱控制、圖層參數(shù)配置、圖層顯示順序等）、空間測(cè)量（距離測(cè)量、面積測(cè)量、體積測(cè)量、高度測(cè)量等）、動(dòng)態(tài)標(biāo)繪（矢量點(diǎn)、線、面、直箭頭、單箭頭、多箭頭等圖形的繪制）、三維模型的添加與管理、三維動(dòng)態(tài)飛行及模型動(dòng)畫飛行等。

⑤模型分析工具

可基于GIS在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)各類傳染病分析模型的搭建，通過大數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、疊加、融合與分析，得到某一特定傳染病的模型分析結(jié)果，并可根據(jù)教師與學(xué)生們的討論不斷調(diào)優(yōu)修正模型，這將激發(fā)學(xué)生們對(duì)深層次模型規(guī)律的研究熱情，并引導(dǎo)形成具有創(chuàng)造性的個(gè)人成果。教師和學(xué)生們可基于GIS搭建標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)案例模型庫(kù)，該模型庫(kù)是以開放架構(gòu)、一致的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各類模型的綜合管理。從模型算法的種類上，可包括非線性模型、智能模型、統(tǒng)計(jì)模型、多元統(tǒng)計(jì)模型、極限平衡評(píng)價(jià)模型、信息量模型、定性模型等。通過將模型算法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理、插件化封裝，可基于GIS進(jìn)行統(tǒng)一管理，便于在教學(xué)過程中根據(jù)不同場(chǎng)景需要進(jìn)行定制選擇。

⑥教學(xué)研成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)

從更高的層面上來看，GIS不僅是感染病臨床教學(xué)的承載平臺(tái)，而且可將教、學(xué)、研進(jìn)行有效貫通，將在很大程度上改變教師授課的內(nèi)容與方式、學(xué)生學(xué)習(xí)的方法與手段、課題研究的路徑與平臺(tái)等，GIS可將教學(xué)研過程中的成果全部數(shù)字化并存儲(chǔ)下來，便于學(xué)生們繼承原有成果，加入新的想法與技術(shù)手段，從而更易形成自己的研究成果。

4結(jié)束語

隨著國(guó)際范圍內(nèi)先進(jìn)技術(shù)路線的不斷演進(jìn)發(fā)展，如何賦予感染病臨床教學(xué)以新的內(nèi)涵與外延，這已然成為業(yè)內(nèi)每一位一線教育工作者需要思考的問題。我們首先需要積極接納新理念、學(xué)習(xí)新技術(shù)、使用新產(chǎn)品，需要將其作為創(chuàng)新型工具為我們感染病臨床教學(xué)所用。其次，不論科學(xué)技術(shù)如何發(fā)展，教育方法如何改變，作為一名教育工作者，我們的目標(biāo)導(dǎo)向始終都是唯一的，就是在當(dāng)前環(huán)境下不斷提升教育質(zhì)量與教育效能，為培養(yǎng)更多、更有擔(dān)當(dāng)、更有業(yè)務(wù)能力的感染病科醫(yī)生奉獻(xiàn)自己的一份力量。

參考文獻(xiàn)

[1]勞曉潔，徐賢麗，林琨，等.基于地理信息系統(tǒng)的一起腺病毒感染暴發(fā)疫情的調(diào)查處置[J].中國(guó)感染控制雜志，2020（10）：894-899.

[2]李嬋娟.加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生地理信息系統(tǒng)課程實(shí)踐教學(xué)的探討[J].局解手術(shù)學(xué)雜志，2006（6）：59.

蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院感染科 江蘇蘇州 215000