GIS如何助力战胜新冠肺炎（3.15版）

 GIS为可视化和分析流行病学数据，揭示趋势，依存关系和相互关系提供了极好的手段。[1]

概要：

（1）GIS的数据可视化功能，为全球疫情数据的展示提供了有效的手段。不仅如此，疫情下的网络舆情数据等衍生数据也可以进行地图可视化以直观地展示。

（2）GIS叠加分析功能，通过叠加疫情分布地图与行政区划图，可以为各个地区灾害与防范等级提供参照依据。

（3）GIS网络分析功能，通过对病例的行程进行网络分析溯源，检测疫情的传染路径。

（4）缓冲区分析功能，结合叠加分析等功能，辅助传染病医院、方舱医院的选址。

（5）对地理大数据的分析，可以用于辅助决策。

引言

19世纪中叶，霍乱疫情在英国多地流行，John Snow博士将霍乱患者住址标记到地图上，发现霍乱病患者住址围绕一口水井聚集，通过霍乱死亡映射图，得出该水井是人们霍乱病的根源。

John Snow 霍乱疫情地图

如今，世纪大流行的新型冠状病毒已在世界各地引起歇斯底里。股市见证了自2008年危机以来最糟糕的一天，而油价则创下了29年来的最大跌幅。[2]

什么是新的冠状病毒？

首先，让我们了解什么是新冠状病毒或COVID-19。Corona不是单个病毒，而是导致流感等疾病的病毒家族。这是该家族的最新发现，被称为新型Corona病毒或COVID-19。

那么，这种新的冠状病毒与似乎没有受到太大伤害的旧冠状病毒有何不同？好吧，主要的问题是它是新的，我们还没有足够的研究和/或药物来治疗这种情况。该病毒的另一个问题是它具有高度传染性。

大约有97％的受害者幸存下来，但免疫系统较弱的人无法抵抗它，我们还没有杀死这种病毒的药物。科学家和研究人员正在研究它，很快我们将为此提供疫苗和治疗。全世界的政府和私人机构都在努力减轻灾难并控制病毒。[1]

正文

GIS如何助力？

一、数据可视化

(1)基于GIS的疫情数据可视化

国内外诸多大型互联网公司及科研单位很快对疫情数据进行收集，基于GIS进行全球疫情数据可视化。很多机构利用WebGIS在网络上发布疫情可视化系统。

图1 约翰霍普金斯大学CSSE  项目地址：https://github.com/CSSEGISandData/COVID-19 图2 国外自由开发者Ramiz Sami  项目地址：http://thecoronamap.com/  

根据图2展示的数据，如果以中国疫情死亡率为正确标准，通过死亡与治愈的比例图，可见包括美国、芬兰、英国、西班牙等多国的治愈死亡比例严重失衡，这说明，很有可能这些国家仍有很大一部分患者没有确诊。有可能因为国家防疫措施不够到位，或者病毒出现突变。

读者可以自行比较不同网站提供的疫情地图的优缺点。

这里提供引用文【1】Ramiz Sami的说法：

上面的门户网站（图1）在提供最新信息方面做得很好，但是缺少地图上提供的数据集中存在的历史信息。他们确实在图表中提供了历史数据，但在地图上却没有。

（2）舆情数据可视化

利用海量社交媒体数据进行社会情绪的空间传播追踪和程度评估。并利用GIS将舆情数据可视化显示。

图3COVID-19 疫期求助信息与捐助信息

研究表明，2020年1 月9 日至2 月10 号，疫情的防护科普、官方通报和各方应对等三类信息的总量达六成多，呈现中国公众在疫期的情绪积极而稳定。求助信息突出集中在重点疫区武汉周边，捐助信息则呈现遍布全国的分布，反映出中国“一方有难、八方支援”的救灾传统【3】（图3）。

（3）人口流动与空间分布可视化

（a）. 中国城市人口流动恢复图；（b）返工人口流动网络和社区划分

二、数据叠加分析

（1）疫情空间风险划分与防控级别选择

利用GIS大数据技术，叠加行政区划图，国内研究单位完成疫情空间风险划分与防控级别选择图

图4 全国COVID-19 疫情风险分级

（2）物资供应与运输风险评估

不同类型数据叠加，国内研究单位完成大陆新冠病毒沿物流过程传播风险指数分析（弱弱地吐槽这配色。。。）

图8 2020年1月31日中国大陆新冠病毒沿物流过程传播风险指数分析

三、网络分析

利用网络分析
病毒空间大数据溯源与轨迹时空比对

总结：

GIS比常规方法有助于更快，更好的健康状况映射和分析。它使卫生专业人员可以快速，轻松地访问大量数据。它提供了用于监视和管理流行病的各种动态分析工具和显示技术。GIS在将来起着至关重要的作用。可以探索的可能性是无限的，这取决于研究人员的技能和想象力，以及卫生部门管理为其实施提供资源的意愿。[2]本文将某一项目归为某种GIS分析方式不是绝对的，多数项目需要用到很多GIS空间分析方法，本文为举例方便，选取较为典型和核心的方法。

[1] The Corona Map: Visualizing the Pandemic

[2] C.P. Johnson，Jasmin Johnson，GIS: A tool for monitoring and management of epidemics

[3]COVID-19：挑战与GlS 大数据技术应对（ 文|周成虎等 ）

[4] FINE P, VICTORA C G, ROTHMAN K J, et al. John Snow's legacy: epidemiology without borders[J]. Lancet, 2013, 381(9874): 1302-1311.