地理信息系統(tǒng)是一個(gè)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(lái)研究一個(gè)地區(qū)、管理一個(gè)項(xiàng)目、選擇一個(gè)理想的位置，或是選擇一條合理的運(yùn)輸線路。它能輔助用戶(hù)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(jì)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(gè)人，目的是專(zhuān)注于預(yù)防治療，并且通常由政府運(yùn)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(lái)進(jìn)行研究、規(guī)劃和管理疾控項(xiàng)目。

　　本文旨在揭示在近期內(nèi)公共衛(wèi)生機(jī)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(gè)領(lǐng)域，通過(guò)利用地理技術(shù)，諸如地圖的使用以及利用GIS來(lái)研究人類(lèi)居住環(huán)境對(duì)其健康的影響。很久以來(lái)，科學(xué)家們就利用地圖來(lái)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(jì)過(guò)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(xiàng)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(jìn)行研究的是一位來(lái)自倫敦的醫(yī)師——約翰·斯諾博士，在18世紀(jì)50年代他使用手繪地圖來(lái)顯示霍亂死亡人數(shù)的地理空間分布。他將標(biāo)記有死亡地點(diǎn)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(gè)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(gè)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(lái)的疾病擴(kuò)散傳染地圖領(lǐng)域奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這一研究聲稱(chēng)，疾病的傳染一般是從某一中央源開(kāi)始，并以環(huán)境條件為基礎(chǔ)具有一定的傳播模式。

　　時(shí)至今日現(xiàn)代GIS技術(shù)被大量使用在進(jìn)行疾病擴(kuò)散的研究和分析公共衛(wèi)生領(lǐng)域內(nèi)的其他問(wèn)題和主題。以公共衛(wèi)生信息學(xué)為例，這是一門(mén)專(zhuān)注于如何利用信息科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行公共衛(wèi)生的相關(guān)研究，因此GIS是這一領(lǐng)域常見(jiàn)的研究工具，因?yàn)樗峁┑牡貓D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(jī)構(gòu)最近開(kāi)始利用GIS來(lái)識(shí)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(lái)確定哪里需要集中發(fā)展醫(yī)療設(shè)施。另外，利用GIS來(lái)顯示疾病傳播地圖和其他與健康有關(guān)的問(wèn)題，這使得GIS變成公共衛(wèi)生研究的一個(gè)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(jìn)行分析項(xiàng)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(lái)回答“哪里”“位置”“分布”等問(wèn)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(lái)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(wèn)題的答案，因?yàn)橥ㄟ^(guò)GIS創(chuàng)建的地圖可以直觀地顯示諸如疾病的起點(diǎn)，危險(xiǎn)點(diǎn)和污染的來(lái)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(gè)特定的疾病或健康問(wèn)題的時(shí)間段內(nèi)新增病例的數(shù)量。患病率是在一段特定的時(shí)間內(nèi)現(xiàn)有情況下的疾病的發(fā)病率。這些對(duì)GIS應(yīng)用程序很重要，因?yàn)槿绻环N具有快速死亡率的疾病，社區(qū)中的發(fā)病率會(huì)高于患病率，同時(shí)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(lái)源。

　　以伊利諾伊州為例，根據(jù)2011年統(tǒng)計(jì)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(guò)了10%。

　　無(wú)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(jì)2298例腸癌死亡病例(男性1159例，女性1139例，見(jiàn)表1和表2);在每十萬(wàn)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(jiàn)表3和表4)。

　　地圖一是為了評(píng)估在伊利諾伊州居民罹患腸癌的情況、識(shí)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(dān)腸癌、協(xié)助機(jī)構(gòu)合理分布聯(lián)邦衛(wèi)生控制中心(FQHC)的位置，以便未來(lái)可以共同合作以減少腸癌對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的負(fù)擔(dān)。

　　這張地圖將協(xié)助伊利諾伊州癌癥協(xié)會(huì)(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(guò)當(dāng)?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(xiàng)目結(jié)合需要四個(gè)必要步驟。第一步是評(píng)估，這個(gè)步驟包含分析數(shù)據(jù)的類(lèi)型，以確定已有數(shù)據(jù)是否可以回答必要性問(wèn)題，保持隱私和符合法律規(guī)范。政策發(fā)展是另一個(gè)重要的步驟，因?yàn)橥ㄟ^(guò)結(jié)合健康數(shù)據(jù)與社會(huì)-人口統(tǒng)計(jì)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(shí)間屬性的GIS可視化健康數(shù)據(jù)可以用來(lái)協(xié)助制定政策決策，設(shè)定目標(biāo)，并評(píng)估結(jié)果。因此，政策發(fā)展有助于保持隱私和理解社會(huì)問(wèn)題。操作意識(shí)和保險(xiǎn)是另兩個(gè)重要步驟：操作意識(shí)是很重要的，因?yàn)镚IS可以讓衛(wèi)生官員在面對(duì)突發(fā)事件時(shí)快速做出正確的決定，但對(duì)他們來(lái)說(shuō)更重要的是徹底檢查GIS所給出的結(jié)果以及分析多個(gè)數(shù)據(jù)集，來(lái)合理分配資源以應(yīng)對(duì)需要，以及預(yù)測(cè)未來(lái)可能會(huì)發(fā)生的問(wèn)題。保險(xiǎn)所涉及到的對(duì)健康狀況的監(jiān)測(cè)，可以有效地理解和評(píng)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(lèi)型和維護(hù)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(lèi)型的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。美國(guó)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(lái)源。這些數(shù)據(jù)包含美國(guó)人口普查機(jī)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(zhuān)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(jì)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(zhuān)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(jìn)行公共衛(wèi)生的研究程序，因此一些大型的研究所人員對(duì)個(gè)人隱私和保密問(wèn)題深表?yè)?dān)憂(yōu)。所以在創(chuàng)建地圖的時(shí)候就必須采取必要的措施以確?？臻g數(shù)據(jù)信息不會(huì)指向單個(gè)個(gè)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(gè)巨大并不斷增長(zhǎng)的領(lǐng)域，因此許多不同于過(guò)去的項(xiàng)目和正在進(jìn)行的研究項(xiàng)目都屬于這個(gè)范疇。美國(guó)疾病控制和預(yù)防中心以及一些規(guī)模較小的當(dāng)?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(gè)健康評(píng)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(bào)告，都是利用GIS得來(lái)的。

　　有些大學(xué)也在開(kāi)展公共衛(wèi)生研究進(jìn)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(xiàng)目，重點(diǎn)是使用GIS作為他們的主要工具之一，所涉及的專(zhuān)題例如空氣污染和體育活動(dòng)等。（編譯丨本刊編輯 張鵬英）