Географические информационные системы

Географическая информационная (геоинформационная) си­стема (ГИС) — это система визуального представления географически или координатно «привязанной» проблемно-ориентиро­ванной информации. Программное обеспечение ГИС предназна­чено для создания, обработки, наглядной демонстрации и анали­за различных типов пространственно распределенных данных. Эти системы могут использоваться для анализа самой разнообразной биологической, медицинской, демографической, экологической информации.

Карта как основной язык компьютерной географии является формой представления пространственных данных и состоит из различных коор­динатных систем, проекций, наборов символов.

Основными элементами структуры ГИС являются:

· механизмы ввода и хранения данных;

· пространственный анализ объектов с использованием специ­ального пакета прикладных программ;

· вывод результатов анализа.

В ГИС все многообразие анализируемых входных данных пре­образуется в единую модель (или набор моделей) предметной области, хранимую в БД. Другой вариант предполагает обращение к внешней базе данных другой ИМС.

Представление информации в ГИС может быть реализовано на основе предварительной экспертной оценки или получения ин­тервальных значений для групп наблюдений с помощью матема­тических методов исследования. При анализе данных используют методы классификации, обеспечивающие решение задач:

· разделения исходных данных на устойчивые группы путем классификации «без учителя» или кластеризации (см. гл. 7);

· оценки информативности сгруппированных данных относи­тельно совокупности известных эталонных объектов, т.е. распоз­навания образов с обучением на эталонах («с учителем»);

· структурно-логического исследования и классификации ло­гических связей.

Внедрение в практику здравоохранения современных компью­терных информационных технологий, в частности использование ГИС, а также встраивание в ИС географических модулей суще­ственно облегчило пространственное изучение распространенно­сти различных заболеваний на уровне города, региона и страны в целом, открыло новые возможности для решения задач эпидемио­логического анализа.

По разным оценкам до 75 % информации БД содержат геогра­фическую составляющую.

В ГИС используется принцип наложения на один и тот же про­странственный контур слоев разнообразной тематической инфор­мации о территории. Это позволяет моделировать процессы и яв­ления, отслеживать изменения их состояния во времени, быстро и наглядно представлять результаты. Последнее особенно актуаль­но в связи с появлением программных продуктов, возникших в результате слияния географических программных средств и Ин­тернета, появления «Интернет-картографии».

Использование географических модулей, встроенных в терри­ториальные ИМС для пространственно-временного анализа ста­тистических данных, в комплексе с методами математического моделирования и эпидемиологического анализа неинфекционных заболеваний позволяет:

1) эффективно выявлять локусы повышенной распространен­ности тех или иных заболеваний в связи с обусловливающими их неблагоприятными экологическими воздействиями;

2) точнее определять прогноз ситуации;

3) своевременно принимать управленческие решения о прио­ритетном проведении природоохранных, медицинских, санитар­но-гигиенических, оздоровительных и профилактических меро­приятий.

Так, в ходе исследований бронхиальной астмы у детей, прове­денных Ю. JI. Мизерницким и соавт. (2003) в ряде промышленных городов с использованием географических информационных си­стем, была продемонстрирована возможность выявления микро­районов с повышенной распространенностью этого заболевания. При этом выявлена тесная связь с загрязнением окружающей сре­ды, расположением промышленных предприятий и транспорт­ных магистралей.

Большое удобство представляет возможность визуального ана­лиза различных статистических показателей в разных регионах.

Наглядное сопоставление показателей заболеваемости и рас­пространенности болезней, смертности от них в различных тер­риториях России позволяет проследить региональные особенно­сти динамики исследуемых показателей, связанные с климатогеографическими, экономическими, медико-организационными аспектами (наличием специализированных центров, укомплекто­ванностью квалифицированными кадрами и т.д.).

Доступ к необходимой информации в ГИС оформляется через запросы, в том числе к удаленным БД.

Географические программные средства совмещают преимуще­ства обработки данных, которыми обладают базы данных, с на­глядностью карт (пространственное представление информации с использованием цветовой гаммы в выбранном масштабе), схем и графиков. Графики и схемы могут выводиться непосредственно на карту.

Географические информационные системы обеспечивают на­глядность и быстрый анализ информации, что особенно удобно для получения ЛПР быстрого общего впечатления о ситуации или при обсуждении вопросов в процессе совещаний.

 

Глава 12

СИСТЕМЫ ФЕДЕРАЛЬНОГО УРОВНЯ И МОНИТОРИНГА ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ

 

12.1. Цели и задачи информационных медицинских систем федерального уровня

Федеральная информационная медицинская система здраво­охранения — это интегрированная система сбора, обработки и хранения данных о состоянии здоровья населения, окружающей природной среды, материально-технической базы и экономиче­ских аспектах функционирования отрасли здравоохранения стра­ны. Федеральная ИМС опирается на БД территориальных, ведом­ственных ИМС и специализированных федеральных регистров.

Отрасль здравоохранения — это система с многочисленными авто­номными блоками, функционирование которых обусловлено взаимодей­ствием различных по своей направленности учреждений (на которые распространяется юрисдикция Министерства здравоохранения и соци­ального развития Российской Федерации) как в проведении профилак­тических и лечебно-оздоровительных мероприятий, так и в контроле за состоянием окружающей природной и профессиональной среды.

Конкретизацией понятия «система» как организации является сово­купность понятий, связанных с категориями структуры и порядка. По­нятие «структура системы» охватывает не только ее строение, но и изме­нения, взаимодействия, развитие в целом. Порядком можно назвать со­отношение процессов в некоторой повторяющейся пространственной или временной последовательности, что в здравоохранении имеет место при наблюдении пациентов в различных учреждениях в процессе жизни. Си­стемная дифференциация, в данном случае — специализация здравоох­ранения, порождает дополнительные связи, повышая организационную сложность системы в целом. При этом необходимо стремиться к совер­шенствованию отношений между всеми организационными единицами (структурами) системы, перехода их на новый, более высокий уровень взаимного дополнения при одновременном отказе от дублирования ин­формации.

Целью федеральной ИМС является обеспечение информаци­онной поддержки в вопросах оперативного, тактического и стра­тегического управления системой охраны здоровья населения, планирования развития и ресурсного обеспечения здравоохране­ния страны на основе анализа полного объема статистических дан­ных и прогнозирования тенденций в состоянии здоровья и окру­жающей среды с использованием методов математического моде­лирования.

Переход к системе взаимоувязанных ИМС всех уровней, начи­ная с персонифицированных баз медицинских данных в ЛПУ, является основой для обеспечения необходимой полноты инфор­мации при оказании медицинской помощи на любом уровне и реализации поэтапной обработки и сжатия первичной информа­ции в соответствии с потребностями поддержки принятия реше­ний.

Основными задачами федеральной ИМС являются:

1) анализ (мониторинг) текущей ситуации:

· состояния здоровья населения (динамическая характеристи­ка по различным возрастным, этническим, профессиональным и другим группам);

· факторов загрязнения окружающей среды;

· функционирования и состояния системы охраны здоровья населения;

· кадрового состава и уровня оснащенности системы здраво­охранения;

2) ведение полицевых деперсонифицированных БД (регист­ров) на отдельные категории больных;

3) прогнозирование тенденций уровня заболеваемости, инва­лидности, смертности и изменений в их структуре;

4) анализ уровня обеспеченности потребностей населения в медицинской помощи, медикаментах, средствах реабилитации и прогноз необходимой коррекции материального и кадрового обес­печения системы здравоохранения.

Полицевые базы данных включают медицинскую информацию на каждого индивидуума, но в них отсутствуют фамилии, имена, отчества и точный адрес.

Персонифицированные базы данных включают как медицинскую информацию, так и паспортные данные индивидуума.

Единая федеральная ИМС — это своего рода виртуальная си­стема, представляющая собой комплекс федеральных ИМС раз­личного направления (клинического, лекарственного, социаль­но-гигиенического, экологического, организационного, финан­сово-экономического, кадрового, материально-технического), подчиненных различным ведомствам и фондам, но обменива­ющихся необходимой информацией (или обеспечивающих санк­ционированный доступ к необходимым данным) на основе со­гласованных протоколов.

Приоритетами медико-социальной направленности системы являются снижение как медицинских, так и социальных про­блем лиц с ограниченными возможностями (инвалидов), предо­ставление информации для разработки обоснованных региональ­ных программ, направленных на улучшение их обслуживания, выявление отдельных групп населения, нуждающихся в прове­дении неотложных и плановых медицинских и социальных ме­роприятий, и прогнозирование потребностей в ресурсах, необ­ходимых для удовлетворения нужд инвалидов и их интеграции в общество.

Комплексный подход, предусматривающий многофакторный анализ зачастую разнонаправленных процессов, позволяет полу­чить объективную картину состояния здоровья населения России, ведущих факторов, оказывающих негативное влияние, и меро­приятий, потенциально способных улучшить ситуацию в отноше­нии заболеваемости, инвалидности, смертности и, соответствен­но, продолжительности жизни.