全国突发公共卫生事件应急指挥系统

国家突发公共卫生事件 应急指挥中心 与决策系统建设需求 方案 卫生部卫生统计信息中心 卫生部信息化领导小组办公室 2003 年年 9 月月 25 日日 1 1 1 项目的目标 项目的目标 4 1 1 项目的总体目标 4 1 2 项目的建设目标 4 2 2 系统需求系统需求 5 2 1 需求陈述 5 2 1 1 国家经济发展需求 5 2 1 2 部门业务需求 5 2 2 需求分析 6 2 2 1 全国公共卫生系统组织结构 6 2 2 2 指挥中心的组织结构 7 2 2 3 突发公共卫生事件类型及其处理方式 7 2 2 3 系统的功能需求 9 2 3 应急指挥信息系统的建设内容 10 3 3 项目总体设计方案及技术路线项目总体设计方案及技术路线 13 3 1 项目建设的基本原则 13 3 2 系统边界与项目建设的具体内容 14 3 3 指挥系统的总体结构 15 3 3 1 基础信息平台 16 3 3 2 专业应用平台 19 2 3 3 3 综合决策平台 19 3 4 指挥中心的系统功能 19 3 4 1 基本功能 19 3 4 2 子系统的功能划分 20 4 4 项目建设的技术方法项目建设的技术方法 21 5 5 基础数据库系统基础数据库系统 22 5 1 数据库内容 22 5 2 数据库建设 23 5 2 1 数据库管理软件平台的选择 23 5 2 2 数据处理 23 5 2 3 数据库功能设计 24 5 3 系统维护 25 6 6 地理信息系统地理信息系统 26 6 1 全国公共卫生应急指挥 GIS 系统的总体结构 26 6 2 GIS 系统的功能 28 7 7 决策支持系统决策支持系统 29 7 1 决策支持系统总体结构 29 7 2 会商决策支持中心 31 7 3 突发公共卫生事件应急处理的有关过程 32 8 8 安全防护系统安全防护系统 34 3 9 9 指挥中心建设的项目管理指挥中心建设的项目管理 34 9 1 项目建设的管理机构 34 9 2 项目建设流程 35 9 3 中心建设队伍 36 4 1 1 项目的目标 项目的目标 1 1 项目的总体目标 为了落实国务院总理温家宝和吴仪同志 2003 年 4 月份多次指示关于建立 突发公共卫生事件应急处理机制指示精神 和贯彻执行 突发公共卫生事件管 理条理 特提出建立国家突发公共卫生事件应急处理指挥中心的要求 下简称 指挥中心 指挥中心是全国公共卫生应急指挥体系的首脑部门 也是国家级突发事件 应急处理指挥场所 指挥中心利用现代网络技术 计算机技术和多媒体技术 以资源数据库 方法库和知识库为基础 以地理信息系统 数据分析系统 信 息表示系统为手段 实现对突发公共卫生突发事件的分析 计划 组织 协调 和管理控制等指挥功能 指挥中心的总体目标是 面对突发公共卫生事件 能够为指挥首长和参与 指挥的业务人员和专家 提供各种通讯和信息服务 提供决策依据和分析手段 和指挥命令实施部署和监督方法 能及时 有效地调集各种资源 实施疫情控 制和医疗救治工作 减轻突发公共卫生事件对居民健康和生命安全造成威胁 用最有效的控制手段和小的资源投入 将损失控制在最小范围内 1 2 项目的建设目标 1 形成一个覆盖全国的医疗卫生和疾病预防与控制的信息化网络 实 现突发公共卫生事件信息的采集 传输 存储 处理 分析 预案 确定及启动全过程的信息化 自动化和网络化 2 形成一条分布式可逐级监测和处理全国公共卫生突发事件应急的仿 真信息管理网络 实现对全国公共卫生突发事件分析 鉴别 应急 方案制定的模型化 5 3 成一套包括实时准确监测 科学合理预测 及时有效发布和动态反 馈评估功能的层次结构群决策体系 在高效 科学 合理三方面 实现对突发事件应急处理的决策支持 4 通过网络化 信息化的管理 使全国范围内突发卫生事件得到及时 控制与处理 5 通过系统对医疗卫生资源 包括医务人员 医疗用品等 进行针对 特定突发事件的科学调度 充分保证应急所需资源的配置 2 系统需求 2 1 需求陈述 2 1 1 国家经济发展需求国家经济发展需求 改革开放和经济建设的发展 我国社会居民的物质生活水平和经济活动模 式发生了巨大转变 随着我国经济的发达和社会的进步 社会居民平均活动空 间逐渐拓展 居民聚集性和移动性迅速增加 经济越发达 商贸活动越密集 跨地区 跨国界的人员往来就越频繁 这种社会活动形式的变化 对经济发展 和社会进步固然产生重大的推进作用 但是从流行病学角度看 这种社会活动 形式的变迁 使传染性疾病发生和蔓延的危险性成为很严重的问题 今年在我 国爆发的非典型传染肺炎事件 对社会经济建设和居民日常生活都产生了严重 的影响 敲响人类必须应对新危险因素的警钟 为应对突发性公共卫生事件对社会生活和经济发展的影响 切实保障人民 群众的健康与生命安全 国务院及时部署了关于建设和完善国家突发公共卫生 事件应急反应机制的任务 而建立国家公共卫生应急指挥系统 是其中的一个 重要组成 2 1 2 部门业务需求部门业务需求 面对突发公共卫生事件对社会造成的威胁 卫生部门承担着疾病控制和医 6 疗救治等方面的任务 面对疫情或事件对社会造成的威胁 要求立即组织专家 分析 集结救治队伍 采取控制和救治措施 调配药品 设备 材料等各种卫 生资源 为了完成好这些任务 需要对事件的危害程度和发展趋势进行精确的 判定 科学地制定应对措施 合理部署医疗卫生资源实施防控和救治工作 需 要利用现代信息技术和网络手段 高效 快速的完成应对突发事件的指挥处置 2 2 需求分析 2 2 1 全国公共卫生系统组织结构全国公共卫生系统组织结构 全国公共卫生系统由各级医疗行政部门 医院 疾病预防与控制机构组 成 图 1 行政管理 业务指导 业务合作 图 1 全国卫生系统组织机构 卫生部国家疾控中心 省卫生厅 省疾控中心 其它卫生机构 市卫生局 市疾控中心 其它卫生机构 医 疗 用 品 生 产 经 营 企 业 药 品 生 产 经 营 企 业 县卫生局县疾控中心 其它卫生机构 乡镇政府 镇卫生局 乡卫生院 村卫生室 7 2 2 2 指挥中心的组织结构指挥中心的组织结构 指挥中心受国务院突发公共卫生事件领导小组的直接领导 其他突发公共 卫生事件处理部门密切合作 具体的组织结构见图 2 2 2 3 突发公共卫生事件类型及其处理方式突发公共卫生事件类型及其处理方式 突发公共卫生事件对突然发生的 群体性的 造成或者可能造成社会公 众健康严重损害的卫生事件 主要包括 1 重大传染病疫情 指某种传染病在短时间内发生 波及范围广泛 出现大量的病人或死亡病例 其发病率远远超过常年的发病率水平 2 群体性不明原因疾病 指在短时间内 某个相对集中的区域内同时或 者相继出现具有共同临床表现患者 且病例不断增加 范围不断扩大 又暂时 不能明确诊断的疾病 3 重大食物和职业中毒 指由于食品污染和职业危害的原因而造成的人 数众多或者伤亡较重的中毒事件 指挥中心 国家突发公共卫生国家突发公共卫生 事件领导小组事件领导小组 国家疾病国家疾病 控制中心控制中心 防治组防治组 卫生检疫组卫生检疫组 防治组防治组 社会治安组社会治安组 科技攻关组科技攻关组 后勤保障组后勤保障组 教育组教育组 外事组外事组 农村组农村组 指挥部办公指挥部办公 室室 信息交换 会商决 策 监测信息接入 图 2 指挥中心的组织结构示意图 各级医疗卫生机构 及特别救治组 8 4 其他严重影响公众健康事件 指具有突发事件特征 即突发性 针对 的是不特定的社会群体 造成或者可能造成社会公众健康严重损害 影响社会 稳定的重大事件 突发公共卫生事件的应急处理 根据不同类别的突发事件 由国务院有关 部门和军队的有关部门组成全国突发事件应急处理指挥部 国务院主管领导人 担任总指挥 统一领导 统一指挥全国突发事件应急处理 协调 调动国家力 量和资源 决定采取处理突发事件的重大措施 确定对外口径 指导对外新闻 发布 需要调动军队和武警部队 依照有关法律和程序办理 其中卫生部的主 要指责是组织开展对突发事件的监测与报告 分析和预警 需要启动全国突发 事件应急预案时 提请国务院批准 组织和协调专业技术机构及其人员进行现 场调查与处理 实施病人救治 接触者追踪 消毒 隔离等应急处理措施 组 织制定有关的调查方案 技术标准和规范 依照传染病防治法的规定及时对新 发传染病宣布为法定传染病组织 发布 通报全国突发事件信息 可以授权省 自治区 直辖市人民政府卫生行政部门向社会发布本行政区域突发事件信息 开展健康教育 技术人员培训和演练 会同有关部门提出物资和经费储备计划 检查督导突发事件应急预案的落实情况等 9 突发公共卫生事件的一般处理程序是 图 3 突发公共卫生事件应急处理程序 2 2 32 2 3 系统的功能需求系统的功能需求 1 卫生突发卫生事件指挥中心基本功能包括 突发公共卫生事件的评估与触发启动 根据对各种资料数据 的分析评估 对事件进行级别判定 经核实后向相应级别的 政府部门提出预案启动建议 指挥功能 指挥现场为参加指挥首长提供大屏幕显示 桌面 终端网络 电话系统 参谋人员利用视频接收设备 通讯系 事件报告事件评估 黄色预警 橙色预警 红色预警 省级突发 卫生事件 应急预案 转入准备 状态 省级突发 卫生事件 应急预案 启动 全国突发 卫生事件 应急预案 转入准备 状态 全国突发 卫生事件 应急预案 启动 成立突发卫生 事件应急处理 指挥部 调配应急 人员 物 资 开展流 行病学 调查 划定 控制 区域 采取 控制 措施 追踪 调查 制定技 术标准 和规范 发布 通报 信息 进行 事件 评估 启动其它治疗 预防及相关措 施 应急处理预案结束 10 统 数据库系统 地理信息系统等设施 随时为首长提供各 种辅助决策信息 视频会议功能 建立卫生部和各卫生厅局的视频会议系统 通讯功能 利用专线 因特网 卫星网络 电话设备 移动 通讯设备指挥中心与及其他相关单位的数据通讯网络 例如 建立与国家地震局 水利部及其他国务院相关单位 以及军 队系统的网络互联 实现硬件共享和信息资源共享 信息收集分析功能 收集 整理各种相关信息资源 建立卫 生资源数据库 包括业务能力 专家库 设备资源 全国 地理资源信息系统 主管部门 医疗单位 医药公司 药品 库存 急救运输工具资源 以及道路 河流等地理信息 人口数据库 社会经济数据库等 数据分析软件系统 提供 区域分布 动态演变 历史对比以及模型预测等功能 2 功能分区 通过调研发现 指挥中心功能上应注意 紧急情况 与 日常应用 相结合 利用指挥中心网络通讯功能 支持日常办 公事务处理 指挥中心项目中 增加办公值班功能 i 指挥区 大屏幕显示 会议音频 视频控制 摄像系统 ii 参谋区 计算机网络 复印 绘图 打印 演示 iii 值班室 网络应用 电话控制 传真转发 复印 视频电话 iv 值班人员休息室 提供两间值班人员休息 就餐及卫生间 v 控制区 视频会议控制台 网络管理控制台 会议室控制台 录像录音控制 vi 机房 数据库服务器 通讯中心 vii 辅助设备区 空调 供电 照明 安全 监控等设备 2 3 应急指挥信息系统的建设内容 国家建立突发公共卫生事件系统决策支持与指挥调度的技术平台 承担突 发事件及相关信息收集 处理 分析 发布和应急反应工作 信息系统由网络 11 传输系统 软件系统 数据库系统及相关技术机构组成 1 网络传输系统建设 在国家卫生信息网建设项目基础上 通过延伸现有国家卫生信息网网络 扩大卫生信息网覆盖面 建立城市社区卫生服务中心 医疗单位与疾病控制机 构之间 农村地区乡 镇 卫生院 县级医疗机构与县级疾病控制机构之间的 网络连接 形成中央 省 地 市 县 区 乡 街道 五级网络双向数字 传输系统 实现计算机网络化的信息报告 使个案报告直达中央 各级卫生行政部门和疾病控制机构应加强现有网络系统维护和管理工作 加强卫生信息收集各个环节能力建设 在村级建立专人报告制度 保证信息收 集 报告的准确 及时和完整 建立国家突发公共卫生事件信息系统网管中心 通过网管中心随时监视 了解各级公共卫生信息系统的工作情况 运行状态 2 应用系统建设 建立地理信息系统 构造网络化平面地理信息系统和全球定位地理指挥系 统平台环境 实现突发事件与当地环境 可用资源时间空间定位和空间信息分 析功能 开发突发事件监测 预警 医疗救治信息系统软件 进一步完善突发事件 专用报告软件 开发数据整合软件 构造统一标准信息大平台 实现信息共享 3 应急指挥中心平台建设 建立国家突发事件应急指挥中心技术平台 平台是在突发事件发生时 有 关决策者进行应急决策及指挥的办公场所 包括下列功能 指挥功能 通过 桌面终端网络 电话系统向有关机构和人员发布命令 信息采集 展示功能 利用视频接收设备展示突发公共卫生信息系统提供的各种决策支持信息以及来 自现场的视频 音频信息 视频会议功能 随时召开电视电话会议 通讯 功能 利用专线 因特网 卫星网络 电话设备 移动通讯设备 使指挥中心 与及其他相关单位建立数据通讯网络 指挥中心具体工作区域包括 12 1 会商室 指挥大厅 应急指挥办公室分析疫情和进行决策的场所 可容纳 60 人参加会议 会商室可配合各种应用 通过大屏幕显示系统显示疫情 监视与医疗控制等信息和召开电视电话会议 具体设备配备包括 大屏幕投影系统 8X4 米 可显示数字信息 模拟信号 实物投影 和视频会议等影像 个人终端 数字话筒 电话 计算机网络 计算机显示口 电源插座 等 灯光 声音 温湿度和电源系统 2 调度中心值班室 调度中心值班室是日常值班的场所 配备设施包括 小型会议屏幕系统和音响系统 值班台 内部外部电话统一控制 电话录音 转接 传真自重发送 接入电话自动排队 以及自动录音功能 计算机网络系统 通过网络访问数据库资源和各种相关信息 处理日 常值班办公信息 4 数据库建设 建立健全以下各类数据库 全国社会经济 气候 地理信息数据库 包 括人口数据库 经济状况数据库 气象数据库 水文数据库 地理信息数据库 全国公共卫生危险因素数据库 包括有毒有害化学品生产单位数据库 有毒 有害化学品储存单位数据库 全国放射源和核设施数据库 全国菌毒种生产 储藏数据库 重点传染病的动物宿主和病媒生物数据库 全国传染病疫情与 人口死亡数据库 包括全国法定报告传染病发病本底数据库 传染病监测资料 数据库 人口死亡数据库 居民死亡原因数据库 全国应急资源数据库 包 括卫生机构数据库 医疗机构数据库 医疗机构设备数据库 应急卫生救治队 伍 卫生人才数据库 实验室数据库 医疗救护 卫生防疫防病药械储备数据 库 生物制品数据库 血液动态情况数据库 全球历史突发公共卫生事件数据 库 13 3 3 项目总体设计方案及技术路线项目总体设计方案及技术路线 3 1 项目建设的基本原则 全国突发卫生事件应急信息系统工程是一项结构复杂 技术难度较大 功 能强 涉及面广的信息建设工程 为确保工程达到预期的目地 工程建设应遵 循实用性 可靠性 经济性和先进性的基本原则 具体体现在 1 坚持统一的组织领导 成立系统建设领导小组和办公室 提供强有 力的组织保证 3 系统建设应遵循 整体布局 分步实施 实用先进 的原则 以应 用为驱动 在充分利用现有设施和资源的条件下 力求高起点 既满足近期需 求 又适应长远发展的需要 4 坚持标准化与开放性原则 充分考虑现代信息技术的飞速发展 适 应未来功能升级的要求 使系统具有开放性 兼容性 扩展性 系统建设应优 先选择符合开放性和国际标准化的产品和技术 在应用开发中 数据规范 指 标代码体系 接口标准都应该遵循国家 卫生部及国际规范要求 5 坚持确保安全原则 系统设计及建设根据要求达到相应安全级别 确保系统运行有高度的可靠性和安全性 6 坚持跟踪 反馈 更新 完善的原则 使系统不断贴近生产实践的 需要 6 以突发公共卫生事件应急需求为目标 进行建设 培训和运行 使 系统真正发挥作用 14 3 2 系统边界与项目建设的具体内容 图 4 是指挥中心建设的系统边界及有关的信息流 系统边界定义了系统 与外界的交互方式及内容 基于系统功能的要求和系统与外部的有关联系 系 统建设的主要内容为 1 建立数据动态采集系统 结合航空 航天遥感 通讯及地面遥测手 段 对全国的医疗组织 机构 企事业单位 环境 经济 人文等各方面的数 据进行实时动态采集 数据采集必须适应卫生事件处理的快捷性 实时性和应 急性的要求 2 建立数据传输系统 在整合现有的通讯网络基础上 考虑建设包括 卫星 光缆 超短波 微波等现代化的数据传输系统 通讯网络必须保证不同 环境条件下数据传输的通达性和可靠性 3 建立数据存储与管理系统 全国公共卫生应急指挥系统的数据和信息 包括基础数据 专题图形和遥感图象等空间数据 是一个海量数据集 要通过 图 4 系统边界及外部信息流 遥感信息源 其它卫星接收站 航空遥感管理部 门 国家卫星接受站 疫情信息源 地方疾控中心 医疗资源信息源 医疗管理部门 医疗用品生产管理 灾情信息源 灾情监测中心 人口流动信息源 铁道部部门 交通部 基本信息源 基本数据 应急指 挥中心 信息输入 信息输出 卫生部有关部门 国家及地方疾控 中心 其它相关部委 有关国际组织 相关科研机构 公众用户 国家指挥领导组 15 数据仓库技术和数据挖掘技术 以 GIS 为载体 构建融基础环境背景数据 卫 生系统建设数据 疾病与卫生信息实时采集数据 自然灾害监测数据 遥感解 译成果 社会经济与人文等数据为一体的数字化集成平台 4 建立数据分析与处理系统 全国公共卫生应急指挥系统的核心内容 将是建立突发卫生事件的数学模拟系统和空间分析系统 分析疾病的形成及传 播机理 传染性疾病的时空分布及变化规律 建立合理实用的专项疾病评价模 型和分析模型 对各种不同类型传染性疾病在不同环境条件下的形成和传播进 行实时模拟 以揭示和把握疾病传播的内在规律 提出医疗资源的合理配置方 案 5 建立决策支持体系 决策支持体系将以各类应用系统为中心 在基础信息 系统和数学模拟系统支持下 从不同角度处理突发卫生事件等问题 同时 决 策支持体系还应建立决策支持中心 协调不同应用系统及不同层次的决策 6 建立虚拟现实和综合管理系统 以实现对决策管理的可视化 科学化 同 时建立基于 Web 技术的综合管理系统 实现对全国卫生系统各种资源信息的网 络动态管理 7 为业主单位培养一支专业应用 开发与维护的队伍 以保证系统在正式提 交后能正常运行 并使系统不断得到扩展 3 3 指挥系统的总体结构 1 指挥中心的建设布局结构 指挥中心采用集中建设 独立节点方式 建议不提供其他网络节点 但 在与省指挥中心的协调上 可以采用分级体制协调方式 2 指挥中心的信息系统结构 全国公共卫生应急指挥信息系统总体结构由三个平台和两个保障体系构成 其框架如图 5 所示 16 图 5 系统总统框架图 三个平台是基础信息平台 专业分析平台和综合决策平台 两个保障是政 策 法规与管理体系保障和支撑技术与技术标准保障 基础信息平台由信息采 集 传输 存储 信息标准与管理等部分组成 专业服务平台由专业分析系统 疾病模型体系 方法库和知识库组成 综合决策平台是各类服务应用系统 由 决策支持中心协调运行 政策法规与管理体系 支持技术与技术标准是全国公 共卫生应急指挥信息系统实际应用的必备外部条件 3 3 13 3 1 基础信息平台基础信息平台 基础信息平台是全国公共卫生应急指挥信息化工作的基础 包括基本软硬 件平台的建设 通讯和网络设施的建设 数据采集系统的建设 数据仓库的建 设 1 数据采集系统 数据采集系统主要采集以下六个方面的信息 图像信息 图形信息 统计 综合决策平台 专业服务平台 基础信息平台 数据采集数据传输数据仓库 专业模型库方法库知识库 医疗资源管 理与调度 卫生信息发 布 综合业务管 理 政 策 法 规 管 理 体 系 支 撑 技 术 技 术 标 准 17 信息 遥测信息 调查与监测信息 文字信息 不同类型的信息需要应用不同 的信息获取技术 图像信息包括航天遥感 航空遥感和地面遥感 它从宏观上调查和监测 全国范围内的各种自然灾害的发生及其造成的国家基础设施破坏状况 首先是 中国自然状况和基础设施建设 特别是交通 水系等 本底调查 利用中分辨 率的 TM 中巴卫星数据 其次是实时动态监测水灾 旱灾 震灾等有可能造成 卫生事件的自然灾害发生状况 利用高分辨率的 SPOT 卫星数据 第三个层次是 重点灾害发生地状况的监测 利用航摄 地面近景数字测量和数字录像数据 图形信息的获取主要包含全国基础地理信息 社会信息以及医疗卫生信 息的各种专题图 数字地面模型 DEM 它是全国基本状况和医疗状况的基础 主要靠图形的数字化技术 通过矢量跟踪数字化与栅格扫描数字化 将各种介 质上信息转换为数字图形信息 统计信息包括全国的经济 社会信息 它反映了我国宏观经济的基本情 况 上述信息的获取主要来源于统计体系 主要是指全国各级行政区域 城镇 体系 乡村居民点等的经济 人口等社会经济信息 专业信息是指医疗基础设施建设 医疗管理组织 医务人员状况 医药 用品生产 经营企业等信息的总和 调查与监测信息包括全国卫生系统的调查信息 疾病与控制机构的监测 信息 它是掌握全国医疗系统运行和疾病发生 发展 传播的基础信息 这些 信息主要通过系统的信息采编获取 文字信息包括有全国卫生系统管理的政策法规 管理文件 新闻报道 信息发布 基本概况等 是全国卫生行政管理的根本保障 上述信息的获取技 术本身是比较简单的 需要完善的是制定一套全面的文字信息分类标准 组织 一支高素质的文字信息采编队伍 建立一系列严格的文字信息管理办法 以便 于文字信息具有权威性 科学性 2 数据传输系统 18 根据全国各区域实际情况 综合利用当前先进实用的四种网络传输方式 即宽带光缆 数字微波 卫星通讯 公用电话网 完成数据的传输 Internet 互联网互联网 卫生部局域网 服务器 存储设备 工作站微机 交换机 交换机 防火墙 路由器 代理 服务器 域名 服务器 邮件 服务器 无线网 各省 自治区 交换机 专线 PSTN 电信光纤电信光纤 宽带宽带 线路线路 数据库管理结 构图 图 6 系统网络结构图 3 数据存储与数据仓库 全国公共卫生应急指挥信息系统建设中 数据的类型复杂 涉及到遥感 图形 遥测 人工采集等多种类型数据 具有数据量大 相关性强 一致性要 求高 生命周期长 涉及面广的特点 根据全国公共卫生应急指挥信息系统的特点 中心采集的监测数据有着非 常高的实时性要求 没有必要建立一套大型的管理与维护队伍 因此 本系统 采用集中与分布并用的存储管理方案 属性数据 包括实时采集数据和调查数 据 采用分布式管理 海量的图形和图象数据采用集中式管理 19 3 3 23 3 2 专业应用平台专业应用平台 专业应用平台是全国公共卫生应急指挥决策支持系统的核心 是以基础信 息平台为依托 采用系统科学方法 模拟技术手段 对各种疾病扩散进行模型 化分析 包括专业模型库 方法库和知识库 3 3 33 3 3 综合决策平台综合决策平台 卫生事件应急决策支持是全国公共卫生应急指挥信息系统服务功能的最高 层次的应用 是整个系统的中枢 它以各专业应用系统为主体 完成对全国公 共卫生事件的监测 分析 研究 预测 决策 执行和反馈的全过程 其中包 含围绕卫生事件应急处理的各种政务活动 决策支持主要包括医疗资源调度系统 应急处理指挥系统 疫区确定和隔 离 流行病学监测以及围绕应急医疗管理工作的医疗设施建设管理系统 医疗 政务信息系统 卫生信息公众服务系统 办公自动化系统等 综合决策支持是 最高层次决策支持的体现 其主要功能是协调各专业应用系统的领域决策冲突 实现在全国范围的决策一致性 综合决策平台的具体功能包括 1 共享信息的管理 2 应用系统接入管理 3 工作流管理 全国公共卫生应急指挥信息系统的工作流及组织机构见图 其最高层是国 家突发公共卫生事件应急处理领导小组 其常务管理是国家突发公共卫生事件 应急处理办公室 负责日常业务及与省市有关部门的协调 下属信息中心主要 收集 监督 分析各种医疗卫生信息 进行信息系统的业务处理等 3 4 指挥中心的系统功能 3 4 13 4 1 基本功能基本功能 系统具有以下六大功能 20 1 可实现针对特定卫生事件的对全国范围内医药卫生资源实时调度方案的辅 助制定 合理配置有关资源 及时控制疾病传播 2 可实现对全国范围内突发公共卫生事件的实时监测 及时发现疫情 3 可生成针对不同卫生事件的多种处理预案 5 可实现具有真实感的虚拟环境下的疾病演化模型 并对处理方案的预期效 果进行模拟 6 可实现医疗卫生资源管理业务和信息管理的统一性和一致性 并实现网络 化远程调度管理 从根本上提高管理效率 3 4 23 4 2 子系统的功能划分子系统的功能划分 1 基础数据库系统 开发数据与网络接口 收集卫生调查 遥测 气象 地震等灾害监测 统 计等信息资料 建立属性数据库 对全国范围内的各种基础信息 专题信息以 及监测站点传输的信息进行分类汇总 完成数据的检索 修改 统计 报表输 出等基本功能 2 地理信息系统 建立数据仓库 对全国范围内各类地形图 专题图 医疗机构及相关企事 业单位分布图 各种图象进行输入 编辑 检索 分析 输出等功能 并结合 具体应用实现通用及专用分析功能 3 遥感动态监测系统 利用中高分辨率遥感数据 TM 中巴卫星 SPOT 实现全国范围的水灾 火灾 蝗旱灾 震灾等可能引发疾病流行的自然灾害进行监测与评估 4 专家知识与专业模型分析系统 根据基本资源环境状况和全国医疗基础设施建设及医药用品生产的基本数 据 分析研究我国公共卫生事件发生的一般规律 国家处理突发公共卫生事件 的潜在能力 为制定科学合理的卫生基础设施建设发展规划提供支持 以专家 知识和流行病学研究成果为基础 开发各种疾病控制与预防的模型系统 5 虚拟现实系统 21 利用现代虚拟现实手段 实现疾病传播扩散的三维虚拟显示 决策方案的 虚拟效果以及医疗资源利用多方案的虚拟模拟仿真 6 决策支持系统 利用模拟 优化技术 结合构建的各类流行病学模型及基础数据资料 实 现医疗资源调度 管理方案的综合效益评价和决策支持 7 综合查询系统 针对卫生系统日常管理需求 建立全国公共卫生信息管理综合查询系统和 大屏会商调度系统 面对决策者 专业应用者和广大用户 提供不同层次的卫 生基础信息及决策信息服务 4 项目建设的技术方法 1 建立全国公共卫生应急指挥信息系统建设领导办公室 查清现有数 据资源 建立各单位现有可用资源 特别是有关资料 数据和软件等资源的共 享机制 充分发挥已有的信息资源和软件的作用 避免重复建设造成资金 人 力 物力的浪费 2 成立专家咨询组 制定各类技术标准 对系统的进行统一规划 统 一设计 确保基础信息平台 专业服务平台 综合决策平台的统一和关联 使 整个信息系统成为一个有机的整体 应通过各种规范来协调系统开发和研究工 作 包括 系统工作流规范 数据库逻辑结构规范 数据库物理结构规范 以及数据采集 数据传输和数据集成规范 对应用系统开发和集成也要由相应 的规范来协调 这些规范将依据通行的国际 国家和行业标准 结合数据和工 作流规范来制定 3 信息采集是系统建设的基础 应根据各职能部门和工作流程的需求 采集有关信息 并进行分类编码 信息采集方式应坚持多数源 多途径的采集 方式 包括人工的 自动的 固态存储的方式 在设计信息采集系统时 应对 所采集的信息类别和流量有所测算 对各类信息的更新方式及周期有所规定 以确保所需的各类信息得到及时更新 健全的 有生命的信息采集网是本系统 开发成败的关键 22 4 先进的信息传输网络体系是确保信息快速流通 以达到信息共享的 基础 由于我国幅员广阔 既有交通便利地区 也有偏远地区 其通讯方式应 是多种的 根据现实条件 因地制宜的采用卫星 短波电台 程控电话 公用 网等混合组网方式 建立先进的信息传输网络系统 5 全国公共卫生应急指挥信息系统是一个庞大的系统工程 涉及到各 种类型 各个层次的海量数据 数据仓库技术是数据存储和分析的基础 需要 建立一个面向主题 支持管理决策过程的空间数据仓库 6 模型是各应用系统的核心所在 有计划 有步骤地把现有的各类计 算方法和软件归类建库 7 建立现代化决策支持系统是系统目地所在 将新一代决策支持系统 技术 GDSS DDSS IDSS DSC 吸纳到系统中来 建立现代化的会商决策支持 中心 DSC 和公用的可视化平台 8 信息安全是基本要求 需要从采集 网络传输 数据库到应用系统 的全面的信息安全保密系统的建设 它包括内外网隔离的访问控制系统 涉密 网和数据加密系统 网络安全监视 网络防病毒系统 灾难备份和恢复系统等 必须依据国家有关法律法规建立一定的规章制度 进行有效的信息访问权限控 制 同时 在全国公共卫生应急指挥信息系统建设过程中 在满足现阶段使用 需求的同时 要兼顾其长远性 在此原则下考虑更高层次的技术要求 在建立 规则的时候 要考虑整个国民经济 社会状况和卫生系统建设的实际情况 制 定一些兼顾原则性和实际灵活性的规范和标准 5 基础数据库系统 5 1 数据库内容 1 基础地理与自然环境背景数据库 包括 地形 地貌 交通 水系 植 被 土地利用 气温 降水 辐射 水位 泥沙 流量等 2 全国社会经济 人口 GDP 产业结构等 3 全国公共卫生危险因素数据库 有毒有害化学品生产单位 有毒有害化 23 学品储存单位 全国放射源和核设施 全国菌毒种生产 储藏数据库 重点传 染病的动物宿主和病媒生物数据库 4 全国传染病疫情与人口死亡数据库 包括全国法定报告传染病发病本底 数据库 传染病监测资料数据库 人口死亡数据库 居民死亡原因数据库 5 全国应急资源数据库 包括卫生机构数据库 医疗机构数据库 医疗机 构设备数据库 卫生人才数据库 实验室数据库 医疗救护 卫生防疫防病药 械储备数据库 生物制品数据库 血液动态情况数据库 6 自然灾害数据库 包括各种引发传染性疾病的自然灾害如水灾 火灾等 的发生规律和损失状况的数据库 5 2 数据库建设 5 2 15 2 1 数据库管理软件平台的选择数据库管理软件平台的选择 基础属性数据库系统采用浏览器 BROWSER 和服务器 Server 体系结构 这 种结构具有高效 安全可靠和可扩展性等技术特点 同时又十分适合信息存储 加工和服务 5 2 2 数据处理数据处理 中心数据库的数据涉及社会 经济 人文 水文 气象 环境 自然灾害 卫生医疗专业等多方位多层次数据和信息 这些数据量和信息量庞大复杂 数 据类型有数字 文字等 主要以表格形式表现 既有实时采集数据 亦有多年 历史数据 数据集成是在分析数据格式及存储方法的基础上 结合数据库对数据格式 的要求来完成 通过数据集成对这些数据源进行规范 无缝集成 最终完成从 实时采集数据到库数据准确转换 24 5 2 35 2 3 数据库功能设计数据库功能设计 对数据库子系统功能设计初步设想如下 1 首先将所有数据划分为内容相 关的数据模块 每个模块包含若干个相关的数据表格 将模块作为数据库子系 数据源 数据质量检查 数据加工处理 数据分类 代码设计 数据表设计 历史数据文件 已有数据库 实时采集数据水文自动测报系统 历史数据收集整理 后台数据库 ORACLE 属性数据库管理系统开发语言 net 元 数 据 图 7 数据集成与处理过程框图 25 统对数据进行分类管理 2 在每个子系统中设计数据传输 数据录入 数据 查询等功能 5 3 系统维护 为了保证整个系统安全高效的运行 在系统维护时考虑以下几个方面 1 用户角色的管理 这是保护数据库系统安全的重要手段之一 通过建立不同的用户组和用户 口令验证 可以有效地防止非法的用户进入数据库系统 造成不必要的麻烦和 损坏 另外通过授权来对用户的操作进行限制 允许一些用户可以对数据库服 务器进行访问 而大多数用户只能在同组内进行读写或对整个数据库只具有读 的权利 2 数据备份 图 8 全国公共卫生应急指挥中心数据库功能设计 全国公共卫生应急指挥中心数据库系统 文件操作 数 据 管 理 系 统 帮 助 用户身份识别 数 据 输 入 数 据 输 出 数 据 备 份 报 表 录 入 查 询 浏 览 基础地理 环境背景 气象 水文 水环境 社会经济 自然灾害 危险品 医疗资源 元数据 用 户 管 理辅 助 功 能 表格 结构 浏览 表名 对照 浏览 字段 对照 浏览 备 份 26 对数据库的数据定期的备份 当计算机的软硬件发生故障时 利用备份进 行数据库恢复 以恢复破坏的数据库文件或控制文件或其他文件 记录数据库 中所进行的各种操作 包括修改 调整参数等 在数据库内部建立一个所有作 业的完整记录 即日志 备份控制文件 控制文件中的某些状态信息在数据恢 复期间可以用来引导数据库 3 数据恢复 利用上述几种备份方法 当计算机发生故障 如介质损坏 软件系统异常 等情况时 通过备份进行不同程度的恢复 使数据库系统尽快恢复到正常状态 4 数据一致性检查 为保证分中心与中心之间数据的一致性 系统利用该功能可对特定数据库 的内容进行比较 并给出比较结果 5 数据字典管理 对基础数据库表中的数据字典进行添加 修改 删除 6 地理信息系统 6 1 全国公共卫生应急指挥 GIS 系统的总体结构 在全国公共卫生应急指挥 GIS 系统中 数据仓库为核心内容 由数据库管 理系统管理 维护 更新数据 硬件和系统软件为系统的外壳与内壳 应用人 员与组织机构为系统的各级用户 图 9 图 9 GIS 系统组成示意图 数据仓库 数据库管理系统 硬件 系统软件 应用人员和组织机构 27 图 10 为全国公共卫生应急指挥 GIS 系统结构体系 图中虚线所示内部为 GIS 系统 它反映了在海量数据仓库中 各类数据存储和调用形式 具有空间 信息的矢量 专题图件数据 遥感数据以 ArcSDE 形式与前端相连 而属性数据 则以 ADO 方式与前端相连 GIS 系统结构体系可分为四个层次 数据仓库 公 共数据接口层 通用 GIS 功能层以及专业应用分析层 数据仓库层 包括具有 GIS 系统建立的具有空间信息的矢量数据和专题图 件栅格数据 以及遥感动态系统采集的具有空间信息的遥感影像数据 属性数 据和多媒体数据等 公共数据接口层 是整个系统各个子系统实现集成的关键和基础 它以灵 活的方式与数据库管理系统连接 通过连接管理数据 并能为下一层提供基本 的数据组织形式 各类输入数据的处理 各类空间查询 分层检索 定位检索 区域检索 条件检索 空间关系检索等 应属于此层 公共数据接口层能屏蔽数 据格式及其访问技术 当数据库格式发生改变时 只对该层做相应的改动即可 通用 GIS 功能层 此层是在不考虑应用的基础上 抽象出一些地理信息系 统的基本 通用的功能 为下一层提供通用的功能模块 缓冲区分析 网络分 析 DEM 分析 图层叠置分析等应属于此层 此层不应直接访问数据库 而通 过公共数据接口层来访问数据 此层作为 GIS 核心部分 其成员对象应有良好 的扩充性 稳定性 便于功能的扩充 便于与行业逻辑层的对接 专业应用分析层 在继承通用功能层的基础上 针对全国公共卫生应急指 挥管理和决策的需求 开发包括虚专业应用模块 如虚拟现实 综合查询 分 析决策等 28 6 2 GIS 系统的功能 1 整个系统的通用平台 全国公共卫生应急指挥 GIS 系统为其他子系统提供基础平台 同时也与其 他子系统的数据库 如遥感影响数据 属性数据 多媒体数据 之间具有良好的 接口 实现与各子系统的集成 使各系统计算分析的结果真正成为决策的基础 2 数据统一管理 数据库中集中了所有各子系统采集的数据 包括空间数据 属性数据和多 媒体数据 便于数据的统一管理 为其他各子系统提供数据源 3 空间分析功能 基于空间特征的几何分析 包括各专题数据叠置分析包括水灾洪水淹灭边 界和范围分析 疾病空间传播分析等 4 数据输出 图 10 全国公共卫生应急指挥 GIS 系统体系结构 专业应用层 矢量数据库 图件栅 格数据库 ADO 空间数据库引擎 空间数据分析软件 虚拟现实分析决策综合查询 属性数据处理影像数据处理矢量数据处理 公共数据接口 层 数据仓库遥感影像库属性数据库 通用 GIS 功能层 专题图件数据处 理 DEM 分析 网络分析图层叠置分析空间统计分析 专题图件数 据库 DEM 分析 多媒体数据 29 全国公共卫生应急指挥 GIS 系统可以将本系统和其他系统分析的结果以数 据 表格 图像 图形等各种类型输出 包括屏幕现实和打印输出 7 决策支持系统 全国公共卫生应急指挥决策支持系统建设将在系统详细的需求分析的基础 上 对系统建设的工作流 数据流进行详细分析和定义 在 3S 及其它核心技术 支撑下 建立安全 可靠 先进 合理的信息采集和传输体系 对基础数据库 专业数据库 方法库 模型库 知识库进行设计和建设 在此基础上 建立全 国公共卫生应急指挥决策支持系统 系统需求分析和工作流 数据流的定义是 系统建设极为重要的环节 它与其它环节的关系如图 11 所示 图 11 系统建设各环节关系图 7 1 决策支持系统总体结构 全国公共卫生应急指挥决策支持系统的总体结构如图 12 所示 1 专题数据库 专题数据库是联系基础数据库与专题应用 模型的桥梁 它储存专题评价 详细需求 分析 工作流 数据定义 数据仓库系统建设 3 应用系统集成 6 专业应用系统建设 5 数据集成建设 4 数据采集系统建设 1 数据传输系统建设 2 决策支持系统 7 30 模型所必需的输入输出数据 其功能是根据模型的需要从基础数据库中提取数 据并转换成模型所需要的数据格式 最后将模型的输入作为中间结果存入一定 的库结构中以备查询 检索和调用 专题分析生成的专题数据和模型计算结果 有时还要求 还原 到专题数据库中 以供其它系统调用 专题数据库的结构 建库技术与基本数据库相同 其数据源主要从基础数据库提取 2 专用 GIS 库 专用 GIS 库主要存放用于专题分析的专题图层 以及某些模型对 GIS 数据 的特殊需要而建立的图形库 包括栅格和矢量专题图 同时也负责向虚拟显示 模块提供所需的数据 图 12 全国公共卫生应急指挥决策支持系统结构示意图 3 模型库 提供各专业分析使用的模型和计算方法的模型库 主要模型有疾病预测模 型 水质预测模型 人口动态模型 宏观经济模型 自然灾害演进模型 决策 支持模型等 模型库还需要建立专门的模型库管理系统 模型库管理系统对模 型库中的模型实施管理 模型库管理系统应具有完成模型之间和用户与模型之 间信息交流 专题数据库专用 GIS 库模型库预案库 知识库 基础数据 库 公用GIS 库 卫生资源规划自然灾害监测物资调度环境监测疾病控制 人机交互系统 决策者 医疗救治 31 4 预案 方案库 方案库是主要存储由各专业系统的模拟 评价和虚拟现实所产生的各种预 案 供专业决策和综合会商决策调用 5 文档信息与知识库 是用于知识信息的存储及其使用管理的系统 内容包括 各监控项目的监 控指标及指标体系 评判规则与标准 监测数据误差限值 专业规律指标 专 家知识经验 卫生法律 法规 行业规程 规范的有关条款等 知识库将通过 专家系统 逻辑推理的参与 对各专业决策提供帮助 7 2 会商决策支持中心 图 13 决策支持系统网络结构逻辑图 网外用户 IE 或 NETSCAP E INTERNET WEB服务 路由 器防火墙 路 由器 WEB 信息网 指挥中心局域网部分 数据库 服务器 图形 库 服 务器 图像处理 系统 基础库 专用库 决策库 公用库 路由 器 综合决策支持系统 自然灾害 监测 物资调度水环境监 测 疾病传播医疗资源 规划 医政管理 32 会商决策支持中心主要功能就是运用各子系统模型库中的相应模型 对全 国公共卫生应急指挥进行会商决策 参照知识库中的专家知识和有关法律 法 规 规程规范 形成疾病传播动态状况的分析成果 并根据分析成果 产生决 策预案或直接发布控制指令 系统还应专门设计有多库协同器 进行各库之间 的协调 多库协同器提供系统各库的协同规划 综合调度 人机交互 资源共 享 冲突仲裁和通信联络等处理功能 7 3 突发公共卫生事件应急处理的有关过程 在公共卫生信息可视化分析和决策支持系统中 绝大多数数据都和位置有 着密切的关系 如传染源的在城市的分布 传染链的走向 所有医院的信息等 采用过去传统的二维表格方式仅能对上述信息进行粗略的查询和浏览 但很容 易忽略隐藏在这些数据之后的深一层含义 而这些被忽略的因素却能为工作人 员和领导提供科学的决策支持 由此可见可视化分析对决策支持的重要性 GIS 技术在公共卫生信息分析和决策支持系统中的应用主要有以下几方面 1 疫情空间分布 基于空间位置直观显示各种疫情分布情况 如甲肝 SARS 乙脑等各种传染病 病例空间分布 2 疫情空间查询与专题分析 根据病人的医院 地址 报告日期等综合查询条件 组合各种疫情专题类别 利用多种空间查询模式 实时展现全国各地区的多种疫情分布 专题类别 可以考虑以各级行政区划为单位来展现各种疫情信息的分布和进行 空间统计 如省 地 市 县等 对于重点区域或城市 可以精确到街道 所 属单位等方面的空间展现和统计 查询条件 可以按地点 医院 单