【摘要】： 目的:此研究的目的是滿(mǎn)足突發(fā)生物威脅應(yīng)急處置的需要,以在威脅發(fā)生之初輔助現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)業(yè)人員快速而有效地采取措施。為此,在研究病原微生物氣溶膠施放后危害評(píng)估模型、河流中瞬時(shí)點(diǎn)源擴(kuò)散的危害評(píng)估模型和通過(guò)郵政系統(tǒng)擴(kuò)散的危害評(píng)估模型的基礎(chǔ)上,研發(fā)了基于PDA的移動(dòng)式生物危害評(píng)估模擬系統(tǒng)。 內(nèi)容:本研究?jī)?nèi)容分為病原微生物經(jīng)氣溶膠擴(kuò)散后危害評(píng)估模擬系統(tǒng)的研制、河流中瞬時(shí)點(diǎn)源擴(kuò)散的危害評(píng)估模擬系統(tǒng)的研制和通過(guò)郵政系統(tǒng)擴(kuò)散的危害評(píng)估模擬系統(tǒng)的研制三部分內(nèi)容。病原微生物經(jīng)氣溶膠擴(kuò)散后危害評(píng)估模擬系統(tǒng)主要是針對(duì)炭疽芽孢桿菌、鼠疫耶爾森菌、土拉熱弗朗西斯菌、布魯氏桿菌、鼻疽伯克霍爾德菌類(lèi)鼻疽伯克霍爾德菌六種病原微生物的施放擴(kuò)散進(jìn)行評(píng)估模擬。事件發(fā)生之初,衛(wèi)勤人員現(xiàn)場(chǎng)利用快速偵檢裝備確定為何種病原微生物,同時(shí)GPS定位現(xiàn)場(chǎng)坐標(biāo),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)危害的快速評(píng)估。本部分對(duì)于污染區(qū)的劃定采用梯形法,根據(jù)施放方式的不同,分為點(diǎn)源施放和線(xiàn)源施放,進(jìn)而劃定不同的污染范圍。同時(shí)結(jié)合GPS現(xiàn)場(chǎng)定位和全國(guó)行政區(qū)劃、人口、交通網(wǎng)絡(luò)等數(shù)字地圖,利用可視化模擬技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)生物事件發(fā)生后其危害的快速評(píng)估,并對(duì)污染范圍進(jìn)行直觀動(dòng)態(tài)的可視化模擬。河流中瞬時(shí)點(diǎn)源擴(kuò)散的危害評(píng)估模擬系統(tǒng)主要是針對(duì)可能發(fā)生的水源毒物泄漏或水源恐怖襲擊事件進(jìn)行河流污染范圍的計(jì)算,并結(jié)合GPS定位和全國(guó)河流數(shù)字地圖實(shí)現(xiàn)河流污染范圍的動(dòng)態(tài)可視化模擬。通過(guò)郵政系統(tǒng)擴(kuò)散的危害評(píng)估模擬系統(tǒng)主要針對(duì)炭疽郵件施放,假設(shè)郵件共經(jīng)過(guò)5個(gè)轉(zhuǎn)郵點(diǎn),模擬郵件的污染數(shù)量;同時(shí)將收信人分為四個(gè)年齡段,根據(jù)每個(gè)年齡段人群收信的概率和接觸孢子感染的概率不同,估計(jì)出感染人數(shù)的數(shù)量。 方法:在收集整理與氣溶膠大面積擴(kuò)散、水源擴(kuò)散和通過(guò)郵件擴(kuò)散相關(guān)的生物危害評(píng)估數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,與地理信息系統(tǒng)、可視化技術(shù)及計(jì)算機(jī)語(yǔ)言相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)危害評(píng)估的可視化操作。 結(jié)果:實(shí)現(xiàn)了模型相關(guān)功能,氣溶膠施放危害評(píng)估系統(tǒng)中與全國(guó)行政區(qū)劃、GPS和全國(guó)柵格人口結(jié)合,通過(guò)GPS定位現(xiàn)場(chǎng),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況,確定相關(guān)參數(shù)值,將相關(guān)參數(shù)輸入計(jì)算模塊中,估算出最大危害時(shí)間、危害面積等;在可視化模塊中,定位氣溶膠施放點(diǎn),結(jié)合全國(guó)行政區(qū)劃圖,在最大危害時(shí)間內(nèi)模擬出最大危害范圍,直觀反映出危害范圍,同時(shí)結(jié)合全國(guó)柵格人口數(shù)據(jù),讀取危害范圍內(nèi)的人口數(shù)據(jù),將人口數(shù)據(jù)返回計(jì)算模塊,估算出感染及死亡的人數(shù),為防疫人員提供準(zhǔn)確的決策支持。水源擴(kuò)散危害評(píng)估模擬系統(tǒng)中,同樣以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)參數(shù),通過(guò)計(jì)算模塊計(jì)算出最大危害時(shí)間,可視化模塊與GPS和全國(guó)河流矢量圖相結(jié)合,直觀準(zhǔn)確反映出河流污染的范圍。郵件擴(kuò)散危害評(píng)估模擬系統(tǒng),確定初始郵件的數(shù)量,通過(guò)計(jì)算模塊快速估算出污染郵件的數(shù)量及可能感染的人群。 結(jié)論:本研究集成了計(jì)算機(jī)技術(shù)、GPS、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、可視化模擬技術(shù)和地理信息技術(shù);融合了流行病學(xué)、公共衛(wèi)生學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)和地理學(xué)等多學(xué)科知識(shí)。系統(tǒng)在利用移動(dòng)設(shè)備,為應(yīng)急處置人員提供現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)時(shí)、可視化的危害評(píng)估,危害事件模擬,衛(wèi)生資源配置決策等4個(gè)方面有所創(chuàng)新,并具有以下特點(diǎn): 1.直觀,將復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式算法實(shí)現(xiàn),防疫人員不懂?dāng)?shù)學(xué)模型的情況下,依然能在最短時(shí)間內(nèi)做出評(píng)估; 2.便攜,本系統(tǒng)以PDA為操作平臺(tái),易于攜帶,當(dāng)?shù)弥l(fā)生威脅事件后,可攜帶深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作; 3.可視化,氣溶膠施放和水源施放可動(dòng)態(tài)模擬出危害范圍的變化過(guò)程; 4.更具真實(shí)性,本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與全國(guó)地圖的結(jié)合,同時(shí)加入全國(guó)實(shí)際柵格人口數(shù)據(jù),所得出的結(jié)果更加真實(shí); 5.簡(jiǎn)單易學(xué),本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便,對(duì)于任何一名接觸過(guò)電腦的人員都可在很短時(shí)間內(nèi)掌握其操作。 6.穩(wěn)定迅速,本系統(tǒng)以PDA為操作硬件平臺(tái),windows mobile 5.0以上軟件為操作系統(tǒng),Embeded Visual c++ 4.0和Visual Studio 2005+為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言,使系統(tǒng)更加穩(wěn)定、運(yùn)行速度更快。 由于PDA具有攜帶方便和一定的數(shù)據(jù)處理能力,其曾在一些相關(guān)領(lǐng)域有所應(yīng)用。但是,PDA在生物事件危害評(píng)估領(lǐng)域的應(yīng)用國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)道。本系統(tǒng)的研究,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在基于PDA的快速生物危害評(píng)估模擬系統(tǒng)方面研究的空白,研究表明,本系統(tǒng)將抽象的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換為直觀的操作系統(tǒng),大大增加了危害評(píng)估的效率,同時(shí)在模型基礎(chǔ)上結(jié)合了大量的實(shí)際數(shù)據(jù),模擬效果更加真實(shí),為相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員作出快速準(zhǔn)確的反應(yīng)提供了決策支持,并且此系統(tǒng)為今后類(lèi)似的研究提供了一個(gè)好的思路。由于系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是基于大量調(diào)研基礎(chǔ)上,滿(mǎn)足了防疫人員的需求,體現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)特色,該系統(tǒng)既可以應(yīng)用生物危害事件應(yīng)急處置,又可以用于防疫人員的平時(shí)工作之中。本系統(tǒng)雖然在危害評(píng)估方面具有很高的價(jià)值,但系統(tǒng)中所使用模型比較抽象,由于沒(méi)有實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),本課題只能是對(duì)危害效應(yīng)進(jìn)行理論估計(jì),其實(shí)際效果尚不能得到證實(shí),需要在今后的應(yīng)用中不斷的完善,一旦能夠提供有關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù),可以證實(shí)本系統(tǒng)的評(píng)估效果,同時(shí)也可以進(jìn)一步修正模型,以提高其模擬的準(zhǔn)確度。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：R184

【參考文獻(xiàn)】

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1 中國(guó)工程院院士 陳冀勝;[N];科技日?qǐng)?bào);2000年

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本文編號(hào)：2345877