Электронные базы данных и геоинформационные технологии в экологических и медико-биологических исследованиях
В статье рассматривается использование баз данных по природным очагам инфекционных за-болеваний и ГИС-технологий для их анализа, на примере очагов марсельской лихорадки. У статті розглядається використовування баз даних по природних очагах інфекційних захворювань та ГІС-технології для їх аналізу на...
Saved in:
| Published in: | Культура народов Причерноморья |
|---|---|
| Date: | 2005 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України
2005
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/35323 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Электронные базы данных и геоинформационные технологии в экологических и медико-биологических исследованиях / / И.Л. Евстафьев, В.Б. Пышкин, А.И. Евстафьев, Н.Н. Товпинец // Культура народов Причерноморья. — 2005. — № 61. — С. 7-10. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859950950751404032 |
|---|---|
| author | Евстафьев, И.Л. Пышкин, В.Б. Евстафьев, А.И. Товпинец, Н.Н. |
| author_facet | Евстафьев, И.Л. Пышкин, В.Б. Евстафьев, А.И. Товпинец, Н.Н. |
| citation_txt | Электронные базы данных и геоинформационные технологии в экологических и медико-биологических исследованиях / / И.Л. Евстафьев, В.Б. Пышкин, А.И. Евстафьев, Н.Н. Товпинец // Культура народов Причерноморья. — 2005. — № 61. — С. 7-10. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Культура народов Причерноморья |
| description | В статье рассматривается использование баз данных по природным очагам инфекционных за-болеваний и ГИС-технологий для их анализа, на примере очагов марсельской лихорадки.
У статті розглядається використовування баз даних по природних очагах інфекційних захворювань та ГІС-технології для їх аналізу на прикладі очагів марсельскої лихоманки.
The use of databases on the natural hearths of infectious diseases and GIS-technologies for their analysis is examined in the article, on the example of hearths of topsail fever.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:17:03Z |
| format | Article |
| fulltext |
Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
7
Евстафьев И.Л., Пышкин В.Б., Евстафьев А.И., Товпинец Н.Н.
ЭЛЕКТРОННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ И ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В
ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Стремительный прорыв в развитии компьютерных технологий открыл новые горизонты перед эпизо-
отологией – наукой, стоящей на стыке зоологии, экологии и медицины. Одна из важнейших эпизоотоло-
гических задач – изучение природной очаговости. На территории Крымского полуострова, благодаря раз-
нообразию климата и рельефа, флоры и фауны, сформировались разнообразные и уникальные природные
биогеоценозы, в рамках которых сложились и активно функционируют природные очаги многих инфек-
ций, представляющие реальную угрозу здоровью и жизни людей. Поэтому, перед экологами, и эпизоото-
логами в частности, встали задачи изучения особенностей структуры и закономерностей функционирова-
ния природно-очаговых биоценозов, оконтуривания занимаемой ими территорий, выявления реальных и
потенциальных ядер природной очаговости. Решение этих, и целого ряда других задач, невозможно без
применения новых современных средств и методов сбора, хранения и анализа информации.
Поэтому, в данной работе рассматривается использование электронных таблиц для создания баз дан-
ных по природным очагам и ГИС-технологий для их анализа, на примере очагов марсельской лихорадки.
Марсельская лихорадка – природно-очаговая инфекция, заболеваемость людей которой регистрируется в
Крыму с 1930 г., а в последние годы отмечена активизация ее очагов [1, 3]. Основной хранитель и пере-
носчик данной инфекции – собачий клещ Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806), а прокормители кле-
щей всех фаз развития и резервуар возбудителя – собаки [2].
Для анализа распространения и численности иксодовых клещей, использована база данных по сборам
иксодид на территории Крыма за период с 1986 по 2003 год. Сборы проводились авторами, специалистами
Крымской республиканской, городских и районных СЭС и Крымской противочумной станции МОЗ Ук-
раины во время зоопаразитологических обследований населенных пунктов и открытых биотопов. В элек-
тронной базе, внесены данные сборов более 155 тыс. экз. иксодовых клещей из 5866 точек (около 400 на-
селенных пунктов); осмотрено более 5,6 тыс. собак, 32 тыс. голов крупного и 200 голов мелкого рогатого
скота. Из общего числа осмотренных животных заражено клещами Rh. sanguineus 3658 собак (заражен-
ность 64,8%), 1470 коров (4,6%) и 45 коз (22,5%).
Анализ пространственно-координационной информации проводился с использованием пакета про-
граммного обеспечения фирмы ESRI – программы ArcView GIS 3.2a и модулей к ней.1 Электронная база
создана и статистически обрабатывалась в программном продукте Microsoft Office - Excel 2003.
До последнего времени вся информация хранилась на бумажных носителях, что делало практически
невозможным проведения ее полноценного анализа. Внедрение в работу ПК и использование электронных
таблиц в качестве накопителей поступающей информации, позволяет оперативно решать довольно широ-
кий круг задач и, в частности, вводить в ячейки электронных таблиц числовую и текстовую информацию,
просматривать, дополнять и обновлять их содержимое, проводить расчеты по созданным пользователем
формулам или имеющимся в программном обеспечении ПК пакетов статистического анализа. Благодаря
этому ускорился весь процесс обработки собранной информации и появилась возможность предприни-
мать сложный многомерный анализ данных, проводить моделирование изучаемых процессов.
На современном этапе, вся получаемая информация по основным участникам эпизоотического про-
цесса, а именно: по мелким млекопитающим, как резервуарам возбудителей природно-очаговых инфекций
и по членистоногим-эктопаразитам, выполняющим роль переносчиков, а нередко и хранителей возбудите-
лей этих инфекций, накапливается в электронных базах данных и используется для решения экологиче-
ских и эпизоотологических задач.
Однако все нарастающий поток получаемой информации потребовал применения новых методологи-
ческих подходов и современных средств обработки и анализа данных. Так как решение ряда прикладных
эколого- и медико-географических исследований, связанных с проведением аналитической обработки
массивов пространственно-координационной информации, и в частности выявления закономерностей
пространственно-временной организации природно-очаговых биоценозов, невозможно без использования
технологий геоинформационных систем (ГИС-технологий), как технологической базы интеграции про-
странственно-координационной информации.
Основой для такой работы служат существующие обширные банки данных, характеризующие те или
иные аспекты природных и хозяйственных условий, выполненные в виде отдельных электронных слоев-
файлов и позволяющие легко проводить анализ отдельных показателей по любой комбинации признаков.
При изучении природных очагов марсельской лихорадки в Крыму и оценке их потенциала на различ-
ных административных территориях, необходимо, прежде всего, определение границ ареала клеща
Rh. sanguineus и выявление закономерностей его пространственного распределения. Эта задача решалась
на основе электронных баз данных при помощи программы ArcView путем создания соответствующих
информационных слоев-файлов в виде «слоенного пирога». На фоне базовых слоев («очертания Крыма» и
«Административные районы») был создан слой, на который нанесены все точки сбора иксодовых клещей
на территории АР Крым и поверх него – слой с местами обнаружения собачьих клещей (рис.1).
1 Авторы выражают искреннюю благодарность Карпенко С.А. и сотрудникам Центра «Технологии устойчивого раз-
вития», за приобщение к миру геоинформационнных технологий и обучение работы с ГИС-программами без чего не-
возможно было бы проведение данного исследования.
Евстафьев И.Л., Пышкин В.Б., Евстафьев А.И., Товпинец Н.Н.
ЭЛЕКТРОННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ И ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ
И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
8
Рис.1. Точки сбора иксодовых клещей на территории АР Крым и места обнаружения собачьих клещей
Rhipicephalus sanguineus за 1986-2003 г.г.
Приведенная информация показывает, что собачьи клещи отмечаются на всей территории полуостро-
ва. Однако, визуализированные на рис.1 данные не дают объективной информации о различиях в количе-
ственных показателях (числа собранных собачьих клещей) в различных населенных пунктах, что не по-
зволяет в полной мере оценить значимость отдельных локальных популяций клещей в эпизоотологии мар-
сельской лихорадки в Крыму. Поэтому на новом слое (рис.2) изображено пространственное распределение
собачьих клещей исходя из количества клещей собранных в данной точке за все годы наблюдений.
Визуализация многолетних данных (рис.2) показывает крайнюю неравномерность распределения
клещей по территории полуострова с образованием очагов повышенной численности в ряде приморских
населенных пунктов: на Южнобережье, в Сакском районе, Евпатории, на Керченском полуострове и дру-
гих местах.
Исследования показали, что в населенных пунктах с низкой численностью клещей (в которых обна-
ружено от одного до полусотни экз.), как правило, создаются локальные, ограниченные коротким времен-
ным периодом существования агрегации клещей. Они, по-видимому, состоят из потомства одной или не-
скольких самок, занесенных сюда бродячими собаками. Такие временные скопления клещей не могут иг-
рать определяющей роли в поддержании активности природных очагов марсельской лихорадки.
Рис.2. Пространственное распределение клещей по количественным показателям.
Привлечение к анализу различных физико-географических данных (температуры, влажности, осадков
и др.) дает возможность полнее и шире познать закономерности распределения клещей, однако в одной
статье рассмотреть все факторы не представляется возможным. В качестве примера, приведем результаты
наложения топографического слоя (горизонталь 300 м над у.м.) и слоя древесной (лесной) растительности
(рис.3). Анализ показал, что с повышением высоты местности, количество собранных собачьих клещей
уменьшается, а в населенных пунктах, расположенных на высотах более 300 м над у.м., Rh. sanguineus
встречается редко или вовсе отсутствуют.
Необходимо заметить, что при эколого-эпизоотологических исследованиях важно определить факто-
ры физической среды, оказывающие то или иное воздействие на функционирование природно-очаговых
биоценозов. Это необходимо для проведения мониторинговых исследований очаговых сообществ и разра-
ботки научно обоснованной прогнозной оценки уровня эпидопасности территории региона, охваченного
мониторинговыми исследованиями.
Заболеваемость людей марсельской лихорадкой (материалы отдела ООИ Республиканской СЭС), как
результат вовлечения человека в циркуляцию возбудителя в очагах этой инфекции, носит преимущест-
венно спорадический характер, а распределение случаев заболеваемости по территории полуострова край-
не неравномерное (рис.4.).
Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
9
Рис.3. Хорологическое распределение собачьих клещей в предгорной и горно-лесной зонах Крыма.
Однако даже беглого сравнительного взгляда на рисунки с нанесенной заболеваемостью (рис.4.) и
распределением клещей (рис.2.) по территории полуострова достаточно, чтобы отметить тесную связь
этих показателей. Приведенные выше данные показывают, что число заболевших марсельской лихорад-
кой находится в тесной связи с показателями численности клещей Rh. sanguineus.
Рис.4. Показатели заболеваемости людей по населенным пунктам и административным районам и горо-
дам АР Крым за 1996-2003 г.г.
Не останавливаясь на различных аспекта причинно-следственных связей заболеваемости и численно-
сти клещей по территории, можно констатировать, что полноценное и длительное функционирование
природных очагов марсельской лихорадки в Крыму, включающих популяции возбудителя (риккетсию
R.conorii), переносчика (клещей Rh. sanguineus) и хозяев-прокормителей (собак), наиболее успешно в на-
селенных пунктах приморских регионов.
Поэтому, следующим шагом анализа природных очагов марсельской лихорадки должно быть оконту-
ривание их границ. ГИС-технологии позволяют при помощи изолиний достигнуть необходимую степень
генерализации, что особенно ценно при очерчивании контуров природных очагов инфекций по таким по-
казателям, как лоймпотенциал очага, численность носителей и переносчиков возбудителей и др. Такие
карты наглядно демонстрируют лучшие стороны современного компьютерного картографирования и по-
зволяют по ним выделять наиболее эпидемически опасные территории для определения комплекса про-
филактических мероприятий с учетом социально-демографических факторов (плотности населения; доли
населения, занятого в промышленности, сельском и лесном хозяйстве и т.д).
По предварительным данным, на основе проведенного анализа хорологического распределения кле-
щей и заболеваемости людей, можно заключить, что популяция возбудителя марсельской лихорадки за-
нимает юго-западную, южную и юго-восточную часть Крымского полуострова (Рис.5). Она представлена
в виде локальных очагов (ядер очаговости), с более или менее тесными связями участников эпизоотиче-
ского процесса между собой. Из наиболее эпидзначимых локальных очагов, которые активно функциони-
руют в последние годы, следует выделить: Черноморский, Евпаторийско-Сакский, Ялтинско-Гурзуфски,
Судакский, Феодосийский и Керченский. Кроме того, потенциально опасной следует признать террито-
рию Алуштинской зоны и приморскую и предгорную зону Бахчисарайского и Симферопольского рай-
онов.
Таким образом, применение ГИС-технологий в решении эколого-медицинских задач, позволяет ис-
пользовать, совмещать и сравнивать обширный статистический материал не только по компонентам при-
родно-очаговых биоценозов, но и с заболеваемостью людей этими инфекциями и многочисленными пере-
менными факторами внешней среды для последующего статистического анализа и их картографического
(наглядного) отображения. Возможность представления пространственно-координационной информации
в картографическом виде, является одним из основных достоинств электронных карт.
Следующий этап эпизоотологического анализа – медико-географическое прогнозирование, является
одним из наиболее важных этапов эпизоотологической работы. Методы, применяемые при создании про-
гнозов, базируются на стохастическом, вероятностном подходе к прогнозируемым явлениям, а одним из
Евстафьев И.Л., Пышкин В.Б., Евстафьев А.И., Товпинец Н.Н.
ЭЛЕКТРОННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ И ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ
И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
10
важных инструментов медико-географического прогнозирования является прямая экстраполяция того или
иного рода процессов в будущее. Поэтому, для проведения мониторинга (временного и пространственно-
го) за природно-очаговыми биоценозами и составления эпизоотологических прогнозов, очень важно опре-
делить эталонные территории-аналоги, которые позволят экстраполировать полученную на них информа-
цию на базовый регион. Предварительные данные, полученные благодаря применению ГИС-технологий,
позволяют обосновано определить Евпаторийско-Сакский и Черноморский очаги, как наиболее подходя-
щие в качестве эталонных участков для изучения природной очаговости марсельской лихорадки и созда-
ния ее структурно-функциональной модели.
Рис.5. Ареал марсельской лихорадки в Крыму.
Эталонные участки служат основой для моделирования процессов природной очаговости, т. е. выяв-
ления эмпирических и теоретических зависимостей с помощью математических методов. В значительной
степени ГИС-технологии со всем их арсеналом программного обеспечения и мощных средств анализа, по-
зволяют в определенной мере соединить идеи математического и картографического моделирования, пре-
доставляя экологам, эпизоотологам и медико-географам ценную информацию для дальнейших исследова-
ний. Моделированию и прогнозированию в эколого-эпизоотологических исследованиях должно принад-
лежать ведущее место, однако следует констатировать, что на сегодня еще не реализованы многие идеи
картографического и математико-картографического моделирования применительно к экологии и эпизо-
отологии – это дело ближайшего будущего.
Таким образом, использование ГИС-технологий, как нового и дополнительного метода, применяемого
в зоологических исследованиях, открывает новые возможности аналитической интерпретации получае-
мых результатов. Назрела острая необходимость создания карт, отражающих современную экологическую
и эпизоотологическую ситуацию, которые должны войти в пакет карт комплексной экологической и ме-
дико-географической оценки территории, включающих в себя карты-слои по распространению и числен-
ным показателям иксодовых клещей, как основных хранителей и переносчиков зоонозых инфекций; карты
градиентов тех компонентов внешней среды, которые оказывают влияние на состояние природно-
очаговых биоценозов и влияющие на тесноту контакта населения с основными участниками эпизоотоло-
гического процесса и др.
Бесспорно, что на сегодняшний день, от степени компьютеризации зависит прогресс всего общества.
Использованием ГИС-технологий перед экологами и эпизоотологами открывает огромные возможности,
которые предоставляет компьютерное картографирование. Однако для повышения эффективности работы
в этой области необходим координирующий центр, специализирующегося по работе с ГИС-технологиями,
что позволит сделать значительный прорыв в широком применении современных ГИС-технологий в эко-
логических исследованиях и практической медицине.
Источники и литература
1. Богатырева Л.М., Захарова Т.Ф., Евстратов Ю.В.// К вопросу клещевого риккетсиоза (марсельской
лихорадки) в Крыму // Санохр. тер-рии Украины и проф-ка ООИ: Мат. н.-п. конф., посв. 60-лет.
УГПЧС. – Одесса, 1997. – С. 18–19.
2. Евстафьев И.Л., Товпинец Н.Н.// Rhipicephalus sanguineus (Ixodidae) в Крыму: экологические и эпизо-
отологические аспекты // Вестн. зоол. – 2002. – № 4. – С. 85–91.
3. Малый К.Д., Товпинец Н.Н., Евстафьев И.Л., Альянаки Л.Н., Андрухив И.Ю., Кириченко В.Е., Гафа-
рова М.Т., Гашко Е.Л., Леженцев Б.Н., Пеньковская Н.А. // Масельская лихорадка в Крыму: изучение
зараженности возбудителем клещей Rh.sanguineus // Материалы VIII съезда Всероссийского об-ва
эпидемиологов, микробиологов и паразитологов. – М.-2002. – С. 358–359.
Ивус Г.П., Нажмудинова Е.Н.
БИФУРКАЦИЯ ПОЛЯРНОГО ФРОНТА В ВЕСЕННИЙ ПЕРИОД
На территориях, где морские или океанические акватории пересекают либо соприкасаются с конти-
нентами, чаще всего, особенно в переходные сезоны, возникают две разнесенные друг от друга ветви по-
лярного фронта. В весенний период северная ветвь фронта обычно отделяет воздух умеренных широт, вы-
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-35323 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-0808 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:17:03Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Евстафьев, И.Л. Пышкин, В.Б. Евстафьев, А.И. Товпинец, Н.Н. 2012-06-25T19:36:27Z 2012-06-25T19:36:27Z 2005 Электронные базы данных и геоинформационные технологии в экологических и медико-биологических исследованиях / / И.Л. Евстафьев, В.Б. Пышкин, А.И. Евстафьев, Н.Н. Товпинец // Культура народов Причерноморья. — 2005. — № 61. — С. 7-10. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1562-0808 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/35323 В статье рассматривается использование баз данных по природным очагам инфекционных за-болеваний и ГИС-технологий для их анализа, на примере очагов марсельской лихорадки. У статті розглядається використовування баз даних по природних очагах інфекційних захворювань та ГІС-технології для їх аналізу на прикладі очагів марсельскої лихоманки. The use of databases on the natural hearths of infectious diseases and GIS-technologies for their analysis is examined in the article, on the example of hearths of topsail fever. ru Кримський науковий центр НАН України і МОН України Культура народов Причерноморья Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ Электронные базы данных и геоинформационные технологии в экологических и медико-биологических исследованиях Article published earlier |
| spellingShingle | Электронные базы данных и геоинформационные технологии в экологических и медико-биологических исследованиях Евстафьев, И.Л. Пышкин, В.Б. Евстафьев, А.И. Товпинец, Н.Н. Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ |
| title | Электронные базы данных и геоинформационные технологии в экологических и медико-биологических исследованиях |
| title_full | Электронные базы данных и геоинформационные технологии в экологических и медико-биологических исследованиях |
| title_fullStr | Электронные базы данных и геоинформационные технологии в экологических и медико-биологических исследованиях |
| title_full_unstemmed | Электронные базы данных и геоинформационные технологии в экологических и медико-биологических исследованиях |
| title_short | Электронные базы данных и геоинформационные технологии в экологических и медико-биологических исследованиях |
| title_sort | электронные базы данных и геоинформационные технологии в экологических и медико-биологических исследованиях |
| topic | Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ |
| topic_facet | Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/35323 |
| work_keys_str_mv | AT evstafʹevil élektronnyebazydannyhigeoinformacionnyetehnologiivékologičeskihimedikobiologičeskihissledovaniâh AT pyškinvb élektronnyebazydannyhigeoinformacionnyetehnologiivékologičeskihimedikobiologičeskihissledovaniâh AT evstafʹevai élektronnyebazydannyhigeoinformacionnyetehnologiivékologičeskihimedikobiologičeskihissledovaniâh AT tovpinecnn élektronnyebazydannyhigeoinformacionnyetehnologiivékologičeskihimedikobiologičeskihissledovaniâh |