基于 GIS 的奶牛疫情监测系统研究

1. 感谢各位领导和专家百忙之中莅临指导 报告题目 基于GIS的奶牛疫情监测系统研究 报告人：李林 单 位：沈阳农业大学畜牧兽医学院

2. 主要内容 一、 研 究 背 景 二、 系 统 设 计 三、 研 究 内 容 四、 研 究 成 果

3. 近年来禽流感、口蹄疫、蓝耳病等动物疫病在中国部分地区暴发与蔓延，给人们造成了巨大的损失。计算机作为现代化的手段，是进行疫情信息管理、分析、预测的理想工具。 在国家中长期科学和技术发展规划纲要中明确指出农业信息化、现代奶业是我国在未来15年内发展的重点领域及优先主题。 一、 研究背景

4. 目前奶牛业 发展存在的问题 奶牛疾病对奶牛业危害严重 发生在特定地区一些奶牛传染病、地方病和人畜共患病等对奶牛业及人民身体健康危害非常大，严重地阻碍奶牛业的发展。 疫情监测水平有待提高 基本上是一种被动监测 ，对疾病信息的分析能力、辅助决策能力还比较弱。距离理想的“早发现、早反应”的运行状态还有很大差距 。

5. 1 2 3 对不同地区自然条件、生态环境、奶牛疾病分布等进行普查和分析，从而提出有效的防治措施。 对畜牧兽医人才资源的现状、分布、专业层次进行调查，从而有目的地进行使用和培训。 建立数字化监测平台，改进和完善现有的疾病监测、管理的手段和方法。 疾病的发生与流行、人才的分布等都与空间信息密切相关 成为GIS应用的前提

6. GIS概述 空间数据 属性数据 G GIS 是 IS 综合体 地理信息系统（GIS）是一个计算机辅助的空间数据信息管理系统，它可以实现空间数据的管理，分析和显示。

7. GIS 在医疗卫生中的应用

8. GIS对动物疫病监测的主要作用 • 实现动物疾病信息可视化管理 • 对动物疾病信息进行综合分析与模拟预测 • 辅助突发动物疫病事件的分析与应急方案的制定

9. 世界各国都意识到GIS对动物疾病监测的重要性，包括我国在内的一些国家都建立了基于GIS的国家动物卫生信息系统来实现动物疫情的显示、汇总、分析。世界各国都意识到GIS对动物疾病监测的重要性，包括我国在内的一些国家都建立了基于GIS的国家动物卫生信息系统来实现动物疫情的显示、汇总、分析。 目前，我国的系统对疾病信息的分析、辅助决策能力还有待加强。并且针对某种动物（例如奶牛）的畜禽疫情监测系统的建立及应用在我国几乎没有开展起来，也阻碍了动物卫生信息系统的建设与发展。 GIS在动物疾病监测的应用现状

10. 通过把GIS技术方法与畜牧兽医理论相结合，实现对奶牛疾病相关信息的可视化监测管理。 采用多种空间分析方法，对奶牛疾病信息进行综合分析，为开展疾病防治工作提供科学依据。 构建“基于GIS的奶牛疫情监测系统”来动态监控奶牛疾病分布、发生、蔓延。保障奶牛业持续健康发展。 研究目的与意义

11. a.开发环境 b.技术路线 c.系统结构 d.系统功能 二、 系 统 设 计

12. 硬件环境 台式计算机：联想80G硬盘；512M内存 扫 描 仪：Scanmaker 6EL 数 码 相 机：Canon Pro90IS 数码摄像机：Sony TRV900E 打 印 机：联想激光打印机 LJ 1700 软件环境 操 作 系 统 为：Window 2000/Window XP GIS 开 发 平 台 为：ESRI公司的MapObjects 2.1 空间数 据 操 作平台为：ESRI公司的ArcView3.2/ArcGIS 9.1/Mapinfo7.8 属性数据库管理系统为：Microsoft Access 2000 开 发 集 成 环 境 为：Microsoft Visual Basic 6.0 a.开发环境 低成本 易开发 易于推广

13. 系统功能的扩展 准备阶段 开发阶段 疫情相关资料的收集整理 系统基本功能的实现 设计阶段 系统的分 析与设计 建立各种类 型的数据库 属性数据库 系统的调试与修改 空间数据库 其他数据库 系统的测试与完善 疫情相关专题地图的制备 空间分析方法 选择、建立与完善 分析模型的建立 b. 技术路线

14. 奶牛疫情监测系统 高级评价模型分析 疫情相关信息管理 疫情可视化 查询 疫情监测空间分析 动物法规预案帮助 数据采集与处理 法规 数据 疫情 数据 养殖 情况 数据 空间 数据 分析 模型 其它 数据 属性数据库 空间数据库 图形库 模型库 c. 总体结构

15. 奶牛疫情专题地图 牛群免疫专题地图 影响因素专题地图 d. 系统功能 畜禽资源信息 疫情相关信息管理 人才资源信息 动物疫情信息 影响因素信息 属性查图 奶牛疫情监测系统 图查属性 疫情可视化查询 动态显示查询 面积和距离查询 平时预防措施 动物法规预案帮助 紧急控制措施 疫情信息叠加分析 疫情涉及范围分析 疫情专题地图分析 疫情监测空间分析 疫区相邻分析 疫情动态分析 地方病分析模型 疫区应急资源分析 应用ArcGIS 等软件 资源配置分析模型 高级评价模型分析 疫情预测分析模型 选址分析模型

16. 1. 奶牛疫情相关信息数字化和可视化监测研究 2. 基于GIS的奶牛疫情监测的空间分析方法和评价模型的建立 三、 研究内容

17. a. 建立奶牛资源、疾病空间数据库和属性库 b. 建立奶牛相关法规及应急预案信息库 c. 奶牛疫情相关信息可视化查询与管理 1. 奶牛疫情相关信息数字化和可视化监测研究

18. 相关部门信息资料 书籍、期刊　互联网 数据来源 数据预处理 数据规范化与标准化 数据生成 数据库结构设计 数据库 数据管理 数据调用接口 数据检索 数据维护 数据备份 数据安全控制 a. 建立奶牛资源、疾病空间数据库和属性库 建立数据库的技术路线

19. 系统属性数据库 奶牛资源 疾病信息

20. 人才信息 疾病相关信息

21. 空间数据库的内容包括：基础地理信息，如行政区划、公路、铁路、河流、湖泊、植被、地貌等以及疫病信息专题地图，养殖场地理分布图、传播媒介的空间分布图等。空间数据库的内容包括：基础地理信息，如行政区划、公路、铁路、河流、湖泊、植被、地貌等以及疫病信息专题地图，养殖场地理分布图、传播媒介的空间分布图等。 系统空间数据库

22. 基础地理信息专题图

24. 平时预防措施 动物法规预案帮助 紧急控制措施 b. 建立奶牛相关法规及应急预案信息库 收集、整理我国与奶牛相关法规预案，为辅助应急提供法律依据，并对发生的不同动物疫病提供科学的控制措施。 如发现动物口蹄疫时， 提示要及时进行上报。

25. 数据流程示意图 奶牛相关信息 基础地理数据 奶牛疾病和 人才数据库 地理空间 数据库 奶牛疫情监测平台 统计表格 地图显示 分析图表 专题地图

26. 实现疫情相关信息显示与控制、查询与检索等功能，对奶牛疫情信息的监测管理和分析发挥有效的作用。 图查属性 奶牛资源信息 属性查图 疫情相关信息管理 人才资源信息 疫情可视化查询 动态显示查询 奶牛疫情信息 影响因素信息 面积距离查询 c. 奶牛疫情相关信息可视化查询与管理

27. 图查属性－－可通过点击地图查询疫情数据。 属性工具 使用属性工具点击地图，跳出属性窗口显示与奶牛疾病相关的信息。

28. 属性查图 可综合查询多种与动物疾病相关的信息。为宏观决策分析提供依据。 查询奶牛某种疾病发病数大于一定数值的地区，这些地区高亮显示在地图上。

29. 研究对动物疾病相关信息的动态显示。对一段时间内的疫情变化进行动态显示，分析其历史发展趋势。 动态显示查询 根据所选的起止时间和疾病，地图不断发生变化。

30. 面积距离查询 研究动物疾病相关距离和面积的查询。可以计算到疫点的距离以及疫区的面积，从而合理快速的进行应急支援。 通过点击疫点和防疫站的位置而查询两点间的距离。

31. 疫情相关信息管理 分类管理畜牧兽医相关人才 实现疫情数据权限管理与查询

32. a. 奶牛疫情监测空间分析方法的研究 b. 建立适合奶牛疫情监测的分析评价模型 2. 基于GIS的奶牛疫情监测空间分析方法和评价模型的研究

33. 通过对奶牛资源、疾病时空信息进行叠加分析、缓冲区分析、数据重分类、相邻分析、动态模拟分析以及对疫情专题地图的编制，为奶牛疫情的预警预测及应急提供辅助支持。通过对奶牛资源、疾病时空信息进行叠加分析、缓冲区分析、数据重分类、相邻分析、动态模拟分析以及对疫情专题地图的编制，为奶牛疫情的预警预测及应急提供辅助支持。 疫情信息叠加分析 疫情涉及范围分析 疫区相邻分析 疫情监测空间分析 疫情专题地图分析 疫情动态分析 疫区应急资源分析 a. 奶牛疫情监测空间分析方法的研究

34. 奶牛疫病相关信息叠加分析－－通过对养殖场、防疫站、疫点等地区信息图层的叠加，可从整体分析其分布情况，为制定决策提供依据。奶牛疫病相关信息叠加分析－－通过对养殖场、防疫站、疫点等地区信息图层的叠加，可从整体分析其分布情况，为制定决策提供依据。 可用于根据疫点和防疫站的位置，就近调配疫病控制物资等。

35. 奶牛疫情涉及范围分析－－提供多种形状的缓冲区分析，可视化疫情的影响区域。奶牛疫情涉及范围分析－－提供多种形状的缓冲区分析，可视化疫情的影响区域。 根据周围山脉、河流的分布 调整缓冲区的具体形状。 将由于山脉等自然屏障而对疫病形成自然隔离的地区划出缓冲区。

36. 疫区相邻分析－－分析疫区周围地区的情况，为这些地区及时防疫提供支持。疫区相邻分析－－分析疫区周围地区的情况，为这些地区及时防疫提供支持。 图中红色地区为疫区，蓝色标记的是其相邻的地区

37. 疫情专题地图分析 为综合评价疫病分布和奶牛相关资源分布提供技术支持。 进行从简单到高级的图表渲染和专题地图制作，为综合评价疫病分布和奶牛相关资源分布提供技术支持。

38. 疫情动态分析 通过对疫区扩大缩小、以及上下左右的动态分析，显示其可能的扩散趋势及涉及的范围，为提前防疫做好准备。 根据疫区动物和其产品流动情况,并考虑风向等因素，分析疫病可能传播的区域。也为疫病追踪提供支持。 也可以分析不同疫情的重叠区域情况，从而为制定更合理、全面的防疫计划提供支持。

39. 疫区应急资源分析 分析疫区范围内防疫站、养殖场等情况，评估应急力量，以及潜在的受威胁因子。 可对所选区域易感动物数等进行统计，从而确定疫苗的用量。

40. 通过Arcgis等软件建立多种用于分析、评价、预测奶牛疾病相关信息的分析评价模型。有助于提取出隐含信息，加深对奶牛疾病的理解，为奶牛生产、疾病防控的宏观调控提供依据。通过Arcgis等软件建立多种用于分析、评价、预测奶牛疾病相关信息的分析评价模型。有助于提取出隐含信息，加深对奶牛疾病的理解，为奶牛生产、疾病防控的宏观调控提供依据。 b. 建立适合奶牛疫情监测的分析评价模型 地方病分析模型 资源配置分析模型 密度分析模型 高级评价模型分析 选址分析模型 最优路径分析模型 疫情预测分析模型

41. 应用Arcgis的 ModelBuilder 建模解决空间问题既能将问题一步步分解，又能将分析方法重用。 ModelBuilder ：提供类似流程图的空间数据处理自动化界面。

42. 奶牛地方病分析模型 再分类 地方病数据 分类的地方病数据 土壤有机质在含量 各个地方病发病区 的汇总统计表 分区汇总统计 土壤有机质含量 再分类 地方病数据 分类的地方病数据 土壤有机质在含量 各个地方病发病区 的直方图 分区直方图分析 土壤有机质含量 • 可分析奶牛疾病与自然环境的关系（如土壤氟含量与奶牛地氟病关系），为实施预防和诊治某些地方病的提供依据。

43. 形成汇总统计表与直方图 随着土壤氟含量的增加，地氟病的发病率也增加。

44. 防疫检疫点专题图 叠加 邻近分析 行政区专题图 资源合理配置 评价图 防疫点服务 影响范围 防疫检疫点专题图 资源合理配置分析模型 • 通过距离因素来确定防疫站的服务范围，有利于将有限的卫生 资源进合理的配置。

45. 相同颜色的区域是通过距离因素来确定防疫站的服务范围。相同颜色的区域是通过距离因素来确定防疫站的服务范围。 也适用于当发生奶牛疫情时，确定哪些临近的防疫站，医疗机构能在最短时间上给予支持。

46. 再分类 再分类 密度 分析 奶牛数量 专题图 奶牛密度 分布图 奶牛密度 分级图 奶牛密度 评价图 奶牛密度评价地图分析模型 密度 分析 再分类 再分类 人才资源 专题图 人才密度 分布图 人才密度 分级图 人才密度 评价图 人才密度评价地图分析模型 奶牛疾病相关信息密度分析模型 • 可对奶牛疾病相关信息进行整体评估。

47. 有利于制定准确的宏观调控计划，如确定最佳的饲养结构和饲养密度等。有利于制定准确的宏观调控计划，如确定最佳的饲养结构和饲养密度等。

48. 现有兽医 卫生机构 专题图 再分 类 现有兽医 卫生机构 距离图 再分类的现有 兽医卫生机构 距离图 距离 分析 现有兽医 卫生机构 专题图 选址分析综合评价图 道路专题图 综合评价专题图 叠加 分析 再分 类 再分 类 地图 计算 奶牛密度 分布地图 奶牛数量 专题地图 再分类的 奶牛密度 分布地图 密度 分析 再分类 综合评价 专题图 奶牛数量 专题地图 栅格 化 再分 类 土地使用 专题地图 栅格化 土地使用 专题地图 再分类栅格化 土地使用 专题地图 土地使用 专题地图 选址分析模型 • 为新建养殖基地、兽医机构等的选址提供依据。

49. 综合考虑地理环境、已有的设施分布、潜在的需求分布等因素，通过叠加、密度和再分类等分析方法，进行科学的选址。综合考虑地理环境、已有的设施分布、潜在的需求分布等因素，通过叠加、密度和再分类等分析方法，进行科学的选址。 图中颜色越深的 地方表示越适合 新建设施的地方。

50. 最优路径分析模型 兽医卫生机构专题图 路径综合 分布图 网络分析 最优路径分布图 叠 加 养殖场专题图 道路专题图 • 应用网络分析法选择到达疫区的最优路径。