Дарья Лунина: «Возможности геоинформационных технологий безграничны»

Рубрика:
Интервью
Дарья Лунина: «Возможности геоинформационных технологий безграничны»

Отдел эпизоотологии и оценки рисков на базе Самарского научно-исследовательского ветеринарного института (СамНИВИ) – филиала ФИЦВиМ появился сравнительно недавно – после присоединения к Всероссийскому институту ветеринарной вирусологии и микробиологии. Теперь это федеральный научно-исследовательский центр, созданный на базе четырех научно-исследовательских организаций ветеринарного профиля. Одно из направлений деятельности молодого и перспективного коллектива отдела – оценка рисков распространения болезней животных. О роли технологий в решении этой задачи нашему порталу рассказала Дарья Лунина, младший научный сотрудник группы «Эпизоотология и оценка риска, связанного со здоровьем животных» в лаборатории микробиологии СамНИВИ. 

– Какие задачи и направления являются предметом исследования научными сотрудниками вашего отдела?

– Наш коллектив активно изучает новое для института направление – оценка рисков заноса и распространения заболеваний животных, среди которых есть и болезни, общие для животных и человека. Для этого приходится многому учиться, немало читать и практиковаться.

В задачи отдела входят сбор первичных данных (в том числе полевые исследования), описательная эпизоотология и картографирование, определение формы и трендов развития заболевания, факторов риска укоренения болезни, оценка рисков и прогнозирование заноса и распространения болезней сельскохозяйственных животных. В планах отдела – эколого-эпидемиологическое моделирование, позволяющее просчитывать и оценивать эффективность мер, принимаемых против болезней. Особенно это важно для болезней, распространенных в дикой природе.

Наш отдел также участвует в разработке проектов программ по искоренению заболеваний, их мониторингу и диагностике, сотрудничает с ветеринарной службой области, обеспечивает научное сопровождение ветеринарных мероприятий и поддерживает обмен информацией.

Какую задачу можно назвать наиболее приоритетной сегодня?

– Мониторинг ситуации, пожалуй, главная сейчас задача для нашего отдела. Он включает в себя сбор и анализ данных о заболеваниях животных в России и за рубежом; картографический анализ данных в целях выявления пространственно-временных закономерностей и прогнозирования распространения заболеваний; анализ риска заноса заболеваний на территорию России при торговле живыми животными и продукцией животноводства. Своевременный и детальный мониторинг изменений эпизоотической обстановки обеспечивает повышение эффективности профилактических мер.

Какие технологии применяются для осуществления мониторинга?

– Один из ключевых инструментов, используемых для эпизоотологического анализа в Центре и в нашем отделе в частности – геоинформационные технологии, а точнее – программное обеспечение на их основе.

Эти технологии позволяют объединить сбор, хранение и статистическую обработку пространственно-временной информации ее полноценной визуализацией и пространственным анализом, предоставляемыми электронной картой.

Неслучайно такие технологии широко применяются во многих отраслях для самых разных целей: от навигаторов для автомобилистов до нефтедобычи, землепользования и даже банковской сферы. В ветеринарии геоинформационные технологии используются для пространственно-временного исследования закономерностей возникновения и распространения изучаемых заболеваний.

На важность пространственных связей между факторами риска при распространении болезней впервые указал основатель современной эпидемиологии Джон Сноу в конце XIX века, когда он помог ликвидировать источник вспышки холеры в Лондоне.

В современном мире, где перемещение товаров, людей и животных становится с каждым годом все интенсивнее, следить и прогнозировать ситуации гораздо сложнее, в том числе из-за большого объема необходимой для этого информации.

В наибольшей мере это касается опасных инфекционных заболеваний животных, среди которых появилось много трансграничных болезней, заносимых из других стран. К болезням, наносящим серьёзный ущерб человеку, относятся уже такие печально известные болезни, как африканская чума свиней, заразный узелковый дерматит.

Но эти болезни не застали нас врасплох. Благодаря мониторингу есть возможность прогнозировать развитие событий и «вооружаться».

Как именно? Расскажите, пожалуйста, подробнее.

– Географические информационные системы (ГИС) помогают хранить, моделировать, анализировать и визуализировать большие массивов данных, имеющих географическую привязку. Большое значение приобретает и временной компонент. Применение ГИС для эпизоотологического анализа позволяет соединить события (явления), имеющие собственные характеристики (вирус, количество заболевших, павших животных), во времени и пространстве, то есть использовать ветеринарную географию в новом качестве. В частности, создавать электронные карты для отображения эпизоотической ситуации, автоматизировать анализ этих данных для выявления закономерностей, обусловленных сходством природных и социально-экономических факторов, создавать карты вероятности заноса и возникновения какого-либо заболевания – так называемые «карты риска».

Детальный мониторинг изменения эпизоотической обстановки повышает эффективность профилактических мер, а подробный анализ географического распространения различных заболеваний позволяет составлять более точные обзоры и прогнозировать изменение эпизоотической ситуации.

Как уже отмечалось, факторов риска великое множество, однако их могут объединять время и пространство (то, что мы называем привязкой к местности). Именно изучать закономерности развития процессов во времени и пространстве позволяют нам геоинформационные системы.

Карты каких видов востребованы ветеринарными специалистами?

– На практике востребована визуализация данных, что удобнее, чем их числовое или табличное представление, поскольку есть возможность не только представить какие-то количественные характеристики, например вспышки или региона, но и определять так называемые кластеры инфекций, их сопряженность с особенностями местности.

Широкое распространение в ветеринарии получают интерактивные карты, с помощью которых пользователь может самостоятельно настроить картинку, выбрав нужные ему компоненты. Динамичные карты дают возможность увидеть развитие процесса во времени. Такие карты можно строить с использованием функции анимации.


В процессе анализа пространственных данных ГИС соединяет географическую информацию с данными других типов, позволяет не только визуализировать эпизоотический процесс, в том числе с помощью анимации, но и выявлять закономерности, тренды и строить прогнозы. Так, например, на основе анализа риск-факторов в Центре была построена карта риска возникновения африканской чумы свиней.

В современном мире данные называют новой валютой. Какая роль отводится им в эпидемиологии?

– Данные – это основа основ современной эпидемиологии. Причем все данные должны иметь пространственно-временные характеристики.

С какими источниками данных вы работаете?

– Основным источником данных являются соответствующие базы Международного эпизоотического бюро, Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, Центра ветеринарии Минсельхоза России, данные, предоставляемые Россельхознадзором, а также региональным ветеринарными и статистическими службами. Нельзя игнорировать и неофициальные источники данных, в том числе средства массовой информации.

В целях прогнозирования возможного распространения заболеваний мы ведем работу по геопространственному анализу данных по текущей заболеваемости. В Центре усилиями всех филиалов ведется база данных по таким заболеваниям, как грипп птиц, африканская чума свиней, заразный узелковый дерматит, ящур, оспа овец и коз и т. д.

Мы регистрируем дату возникновения подозрения и постановки диагноза, количество восприимчивых животных в очаге, точное местоположение неблагополучного объекта. Наряду с информацией о регистрации заболеваний сотрудники собирают и систематизируют данные о распределении восприимчивого поголовья животных, других факторов риска.

Как организованы база данных и электронная карта?

– Основу любой ГИС составляет информация о каком-либо участке земной поверхности: континенте, стране, субъекте. База данных организуется в виде набора слоев информации. Основной слой представляет собой географически привязанную карту местности. На него накладываются следующие слои, несущие информацию об объектах, отвечающих условиям поставленной задачи. В частности, это может быть количество животных определенного вида, вспышки инфекционных заболеваний в различные промежутки времени или на протяжении нескольких лет, очаги заболеваний и угрожаемые зоны. На карте можно указать также особенности ландшафта местности, климатические характеристики, другие интересующие данные.

В процессе создания и наложения слоев один на другой между ними устанавливаются необходимые связи, что позволяет выполнять пространственные операции с объектами посредством моделирования и обработки данных. Электронная карта состоит из множества слоев, функциональное назначение которых – объединение пространственных объектов, имеющих общие свойства.

Насколько доступны пользователям и как часто обновляются карты распространения заболеваний?

– Карты распространения значимых заболеваний животных в мире и в России мы приводим в ежемесячных обзорах по эпизоотологической ситуации, которые регулярно обновляем. Каждый месяц сотрудники изучают официальные источники данных, отображают изменения на карте и дают оценку риска. Из этих обзоров пользователь может получить информацию об активных очагах инфекций, тенденциях развития и рисках заноса и распространения того или иного заболевания.

В плане сбора данных мы также участвуем в международном проекте по изучению влияния изменения климата на распространение инфекций (CLINF Project).

Непосредственно для ветеринарной службы региона в практическом плане было бы полезно создание с помощью GPS инструментария базы данных эпидемически значимых объектов Самарской области, таких например, как ветеринарные клиники, предприятия мясопереработки и хранения, бойни, скотомогильники, крупные фермы и домашние хозяйства. Подобный атлас эпидемиологически значимых объектов помог бы при планировании противоэпизоотических мероприятий в области.

База данных позволяет нам прежде всего визуализировать процесс эпизоотии в различных комбинациях, что помогает ветеринарному специалисту определить, например, пространственные тренды распространения болезни, определить размеры угрожаемых зон, зон мониторинга.

Программы для работы с данными в формате ГИС – это удобный инструментарий для хранения баз данных с геопространственной привязкой и обмена информацией. Они позволяют получать наглядное представление информации, выявлять тенденции распространения, выделять факторы риска, прогнозировать развития эпизоотий.

В то же время следует подчеркнуть, что методы с использованием ГИС требуют хорошей базы данных, сбор и подготовка которых – важнейший и самый трудозатратный этап.

Возможности ГИС в принципе безграничны, но нужно понимать, что эта система не является инструментом для выдачи готовых решений, а только способствует повышению эффективности данного процесса и наглядно представляет результаты анализа и прогноза в удобном виде. Поэтому после освоения ГИС технологий для описания эпизоотических процессов мы планируем приступить к следующему уровню эпидемиологического анализа – аналитической эпизоотологии с использованием математических моделей.

2288 просмотров
Нужно авторизоваться

На данный момент комментариев нет!

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.
Вход    Регистрация

Яндекс.Метрика