地理信息系統(tǒng)是一個集各種科技和技術(shù)于一體的工具，可用于管理空間和疊加在其上的各種各樣信息的關(guān)系，可以用來研究一個地區(qū)、管理一個項目、選擇一個理想的位置，或是選擇一條合理的運輸線路。它能輔助用戶從空間的角度分析相關(guān)數(shù)據(jù)，因此也可以為其他一些綜合應(yīng)用領(lǐng)域(例如商業(yè)、經(jīng)濟和政府)提供決策的輔助依據(jù)。

　　公共衛(wèi)生的定義是研究人群的健康，而不是個人，目的是專注于預(yù)防治療，并且通常由政府運作而不是私人醫(yī)療公司。GIS正在逐漸融入公共衛(wèi)生這一研究主題中，此領(lǐng)域的研究人員和管理員使用GIS來進行研究、規(guī)劃和管理疾控項目。

　　本文旨在揭示在近期內(nèi)公共衛(wèi)生機構(gòu)使用GIS作為一種研究工具的情況，解釋如何使用GIS和如何保持例如健康信息等敏感信息的隱私性。

　　公共衛(wèi)生和GIS的歷史和發(fā)展

　　醫(yī)學(xué)或健康地理學(xué)是醫(yī)學(xué)研究的一個領(lǐng)域，通過利用地理技術(shù)，諸如地圖的使用以及利用GIS來研究人類居住環(huán)境對其健康的影響。很久以來，科學(xué)家們就利用地圖來研究公共衛(wèi)生。例如古希臘醫(yī)生希、西方醫(yī)學(xué)奠基人波拉底就曾統(tǒng)計過人們的健康是如何受其地理位置的影響。此外，一些早期的研究項目關(guān)注生活在高海拔地區(qū)和低海拔地區(qū)的人們的疾病狀況，該研究發(fā)現(xiàn)生活在低海拔地區(qū)并接近水域的人們更有可能感染瘧疾。

　　最早利用地圖進行研究的是一位來自倫敦的醫(yī)師——約翰·斯諾博士，在18世紀50年代他使用手繪地圖來顯示霍亂死亡人數(shù)的地理空間分布。他將標記有死亡地點的地圖和公共供水系統(tǒng)地圖疊加，然后他據(jù)此找到一個位于百老匯街的水井，此處附近死亡率最高。隨著該處水井被處理以后，整個區(qū)域內(nèi)霍亂致死率就顯著降低了。斯諾博士的研究為后來的疾病擴散傳染地圖領(lǐng)域奠定了堅實的基礎(chǔ)。這一研究聲稱，疾病的傳染一般是從某一中央源開始，并以環(huán)境條件為基礎(chǔ)具有一定的傳播模式。

　　時至今日現(xiàn)代GIS技術(shù)被大量使用在進行疾病擴散的研究和分析公共衛(wèi)生領(lǐng)域內(nèi)的其他問題和主題。以公共衛(wèi)生信息學(xué)為例，這是一門專注于如何利用信息科學(xué)和技術(shù)進行公共衛(wèi)生的相關(guān)研究，因此GIS是這一領(lǐng)域常見的研究工具，因為它所提供的地圖可以顯示疾病、位置和疾病集群的相互關(guān)系。

　　除了使用GIS讓疾病地圖化，公共衛(wèi)生機構(gòu)最近開始利用GIS來識別區(qū)域內(nèi)人們收入上的差異和不平等所導(dǎo)致醫(yī)療質(zhì)量的差別，來確定哪里需要集中發(fā)展醫(yī)療設(shè)施。另外，利用GIS來顯示疾病傳播地圖和其他與健康有關(guān)的問題，這使得GIS變成公共衛(wèi)生研究的一個重要組成部分。

　　GIS如何用于公共衛(wèi)生

　　今天GIS被用于公共衛(wèi)生的許多不同方面。然而在進行分析項目之前了解公共衛(wèi)生應(yīng)用GIS的基礎(chǔ)是很重要的。在最基本的使用中，研究人員可以很容易地使用GIS來回答“哪里”“位置”“分布”等問題;例如“人們的生活區(qū)在哪里?”“疾病從哪里爆發(fā)?”和“空氣污染的來源在哪里?”并且在許多情況下，它可以提供與公共衛(wèi)生相關(guān)的其他問題的答案，因為通過GIS創(chuàng)建的地圖可以直觀地顯示諸如疾病的起點，危險點和污染的來源等因素的發(fā)展模式。

　　GIS在公共衛(wèi)生應(yīng)用程序中的兩大重要基礎(chǔ)部分是發(fā)病率和患病率。發(fā)病率是檢查在一個特定的疾病或健康問題的時間段內(nèi)新增病例的數(shù)量?；疾÷适窃谝欢翁囟ǖ臅r間內(nèi)現(xiàn)有情況下的疾病的發(fā)病率。這些對GIS應(yīng)用程序很重要，因為如果一種具有快速死亡率的疾病，社區(qū)中的發(fā)病率會高于患病率，同時GIS可以讓研究人員和衛(wèi)生官員直觀地在地圖上看到致命疾病的分布并可能據(jù)此找到疾病的來源。

　　以伊利諾伊州為例，根據(jù)2011年統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，州內(nèi)約有65610位居民罹患癌癥;在伊利諾伊州癌癥是第二大死因，但是在45到64歲的年齡段之間，癌癥是排名第一的致死原因;腸癌的死亡率占總癌癥致死率的比例超過了10%。

　　無論是男性還是女性，腸癌都是排名第三的癌癥致死病因。在2010年，共計2298例腸癌死亡病例(男性1159例，女性1139例，見表1和表2);在每十萬人口中癌癥發(fā)病排名第三的都是腸癌(男性 54.8%，女性 39.1%;見表3和表4)。

　　地圖一是為了評估在伊利諾伊州居民罹患腸癌的情況、識別腸癌高發(fā)病率和高死亡率地區(qū)、教育公眾和利益相關(guān)者共同承擔腸癌、協(xié)助機構(gòu)合理分布聯(lián)邦衛(wèi)生控制中心(FQHC)的位置，以便未來可以共同合作以減少腸癌對經(jīng)濟和社會的負擔。

　　這張地圖將協(xié)助伊利諾伊州癌癥協(xié)會(ICP)和利益攸關(guān)方，以確保高發(fā)病率和死亡率的區(qū)域內(nèi)均分布有FQHC，通過當?shù)氐腇QHC和ICP的共同努力，以增加腸癌篩查，最終以減少腸癌發(fā)病率和死亡率。

　　GIS與公共衛(wèi)生項目結(jié)合需要四個必要步驟。第一步是評估，這個步驟包含分析數(shù)據(jù)的類型，以確定已有數(shù)據(jù)是否可以回答必要性問題，保持隱私和符合法律規(guī)范。政策發(fā)展是另一個重要的步驟，因為通過結(jié)合健康數(shù)據(jù)與社會-人口統(tǒng)計學(xué)、環(huán)境、行政和醫(yī)療服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施等因素，具有時間屬性的GIS可視化健康數(shù)據(jù)可以用來協(xié)助制定政策決策，設(shè)定目標，并評估結(jié)果。因此，政策發(fā)展有助于保持隱私和理解社會問題。操作意識和保險是另兩個重要步驟：操作意識是很重要的，因為GIS可以讓衛(wèi)生官員在面對突發(fā)事件時快速做出正確的決定，但對他們來說更重要的是徹底檢查GIS所給出的結(jié)果以及分析多個數(shù)據(jù)集，來合理分配資源以應(yīng)對需要，以及預(yù)測未來可能會發(fā)生的問題。保險所涉及到的對健康狀況的監(jiān)測，可以有效地理解和評估那些有助于健康和疾病與公眾的交流和共享信息的因素。

　　數(shù)據(jù)類型和維護隱私

　　由于GIS在公共衛(wèi)生方面有許多不同的用途，因此可以利用各種各樣類型的數(shù)據(jù)進行研究。美國疾病控制和預(yù)防中心在他們的網(wǎng)站上列出了幾種不同GIS數(shù)據(jù)來源。這些數(shù)據(jù)包含美國人口普查機構(gòu)，世界衛(wèi)生組織和泛美衛(wèi)生組織等信息。這些數(shù)據(jù)包括特定的專題數(shù)據(jù)，比如艾滋病、空氣質(zhì)量、糖尿病患病率、癌癥研究和統(tǒng)計以及嬰兒死亡率等。這是目前可用于研究目的和背景研究的所有數(shù)據(jù)。在緊急情況下也可以創(chuàng)建新的GIS專題數(shù)據(jù)。

　　大量帶有敏感信息和隱私信息的數(shù)據(jù)被GIS采用，以進行公共衛(wèi)生的研究程序，因此一些大型的研究所人員對個人隱私和保密問題深表擔憂。所以在創(chuàng)建地圖的時候就必須采取必要的措施以確?？臻g數(shù)據(jù)信息不會指向單個個體。知情同意、使用小尺寸地圖、地理屬性掩蔽以及地址偏移等都是可以增加保密性的方法。

　　GIS和公共衛(wèi)生結(jié)合的例子

　　由于GIS和公共衛(wèi)生成為一個巨大并不斷增長的領(lǐng)域，因此許多不同于過去的項目和正在進行的研究項目都屬于這個范疇。美國疾病控制和預(yù)防中心以及一些規(guī)模較小的當?shù)卣Y(jié)構(gòu)都在這一領(lǐng)域有許多不同的研究應(yīng)用。洛杉磯有一個健康評估和流行病學(xué)辦公室，提供涵蓋城市、社區(qū)內(nèi)有關(guān)衛(wèi)生到兒童肥胖和預(yù)期壽命的各種不同的報告，都是利用GIS得來的。

　　有些大學(xué)也在開展公共衛(wèi)生研究進程。例如哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院就有許多不同的研究項目，重點是使用GIS作為他們的主要工具之一，所涉及的專題例如空氣污染和體育活動等。（編譯丨本刊編輯 張鵬英）