本文內(nèi)容摘自《中國測繪》2023年第9期

——訪中南大學地球科學與信息物理學院副院長鄒濱

“

“雖然說環(huán)境是環(huán)境，健康是健康，但健康GIS卻可以在環(huán)境和健康之間架起橋梁?！辈稍L一開始，鄒濱就如此定義本次交談的主題。

”

當前，人類正面臨著全球化、工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、人口老齡化以及疾病、生態(tài)環(huán)境、生活方式不斷變化等帶來的新挑戰(zhàn)，尤其是過去3年，蔓延全球的新冠疫情更是在警醒我們，讓民眾更加關(guān)注健康問題。人類80%以上的活動與空間位置有關(guān)，任何人、任何活動都脫離不了時空的概念。因此，健康GIS將環(huán)境數(shù)據(jù)、健康數(shù)據(jù)、地理要素集成在同一時空模型下，并開展關(guān)聯(lián)分析，給相關(guān)領(lǐng)域帶去更多的參考指導意見就顯得更加順理成章。

中南大學地球科學與信息物理學院副院長鄒濱教授

中南大學地球科學與信息物理學院副院長鄒濱教授是我國較早運用GIS相關(guān)手段進行環(huán)境與健康領(lǐng)域研究的學者，并已在該領(lǐng)域深耕十余年，本期他將從自己的科研經(jīng)歷出發(fā)，帶來對GIS健康這門前沿交叉學科發(fā)展與應用等方面的見解。

發(fā)展中的前沿交叉學科

2006年，正在讀攝影測量遙感專業(yè)博士的鄒濱，機緣巧合之下，參加了美國德克薩斯州立大學湛飛并教授帶來的“關(guān)于GIS應用于環(huán)境健康領(lǐng)域研究”的講學，對此產(chǎn)生了濃厚的興趣。2007年，鄒濱作為我國第一批公派聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生，前往美國德克薩斯州立大學交流深造，師從湛飛并教授，博士論文方向正是環(huán)境與健康GIS研究。

“

博士論文完成后，鄒濱結(jié)束交流學習回國，“剛回國的時候，與此相關(guān)的研究在國內(nèi)相對冷門，健康GIS這種交叉學科理念并不被行業(yè)認同，研究環(huán)境也不太成熟，起步挺艱難，學科科研資源的申請也沒有那么順利?！彼榻B說。

在艱難的時候，湛飛并教授鼓勵他“踏實用心做，十年后的中國，一定會重視健康問題，健康GIS也會有春天。”來自老師的鼓勵，讓鄒濱堅定了在這個領(lǐng)域踏實耕耘的科研決心。

“當然這個過程中，從未謀面的中國環(huán)科院同行，僅憑對2012年我出版的《空氣污染暴露時空建模與風險評估》專著的認可，在一個學術(shù)報告的‘現(xiàn)場考察’后，直接電話邀約我作為國家重點研發(fā)首批大氣污染專項項目課題負責人，讓我至今仍覺感動?！编u濱補充道。

也正是這一份來自學界的淳樸信任，讓鄒濱在2016年成為了整個測繪領(lǐng)域最早主持國家重點研發(fā)項目課題的副教授，獲得學校和同行的認可，也讓他更加相信環(huán)境健康學科未來發(fā)展的機遇和前景。

對于“GIS是環(huán)境與健康之間的橋梁”這一定義，鄒濱給出自己的解釋：“我們個體和群體都存在有健康問題，跟環(huán)境關(guān)系密切的具體為慢性疾病和流行性傳染病，環(huán)境導致疾病的過程在我們學科上稱之為‘環(huán)境暴露’，也就是長期接觸由空氣污染、污水或者重金屬污染土壤等帶來的水土氣暴露環(huán)境，并因此給我們身體帶來健康隱患，那具體何時何地造成的環(huán)境暴露過程刻畫，就由GIS來完成?！?/p>

健康GIS作為一門交叉學科，涉及地理、公共衛(wèi)生、環(huán)境科學、城市科學、導航定位、衛(wèi)星遙感等多個學科領(lǐng)域。

“

據(jù)鄒濱介紹，2013年，由海外華人地理信息協(xié)會（CPGIS）發(fā)起、北京師范大學承辦的首屆中美合作交流“地理信息技術(shù)在公共衛(wèi)生健康領(lǐng)域的應用”講習班成功開班，在導師的推薦下，鄒濱成為了當時該班僅有的兩名中國教員之一，也是這個機會，讓鄒濱有機會接觸到這個領(lǐng)域更多的國內(nèi)外學者和管理人員?！澳壳斑@個會議已經(jīng)舉辦了7屆，一開始是由GIS、公共衛(wèi)生、地理等作為主體，隨著時間的推移，慢慢吸引了更多學科的人?！?/p>

談及健康GIS學科跨界范圍之廣的原因，鄒濱解釋說，從環(huán)境和公共衛(wèi)生視角出發(fā)，傳統(tǒng)的環(huán)境暴露調(diào)查方式難以準確、實時記錄受訪者在特定時空位置的暴露情況，而GIS技術(shù)可以解決“以人為中心”精確量化個體環(huán)境暴露的環(huán)境健康研究；而從地理學科出發(fā)，更想發(fā)現(xiàn)時空的演化規(guī)律，找出污染點、熱點空間、傳播規(guī)律、未來風險等。

他進一步補充，對環(huán)境科學的人來說，傳統(tǒng)地面常規(guī)監(jiān)測手段僅能獲取表征有限、離散站點位置的空氣質(zhì)量濃度，而基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的GIS模擬制圖方法具有大范圍連續(xù)獲取表征空氣污染時空分布的優(yōu)勢，可以很好地被應用于大氣環(huán)境監(jiān)測中；具備導航定位功能的個體便攜式傳感器設備可以實時詳細記錄不同時段、不同地點的個體環(huán)境暴露情況，并可在地圖平臺上精確分析；城市科學領(lǐng)域認為，傳染病和慢病的發(fā)病機制一定程度是與城市規(guī)劃相關(guān)的，城市需要將民眾健康問題考慮在內(nèi)去完成開發(fā)。

“不同學科有不同的訴求，GIS充當著一個非常稱職的連接工具?！编u濱補充道。

優(yōu)勢明顯的跨界應用

1854年的倫敦大霍亂爆發(fā)之初，由于缺乏系統(tǒng)科學研究，人們依然普遍地認為霍亂與鼠疫一樣，都是通過空氣進行傳播的。約翰·斯諾結(jié)合疫情病例發(fā)生位置與規(guī)模及霍亂爆發(fā)規(guī)模的進一步分析后，猜測布羅德大街經(jīng)常被居民使用的水泵遭受到了污染。

他的大膽假設和嚴謹態(tài)度幫助政府采取了有效措施（將水泵的把手拆除），控制了霍亂的傳播。結(jié)合采集數(shù)據(jù)、人口統(tǒng)計及空間分析做研究，這一舉措也被公認為奠定了現(xiàn)代流行病學研究的基礎。

“這是GIS空間分析應用于健康領(lǐng)域的空間可視化分析最早可追溯的事件，也突出了GIS應用于健康的優(yōu)勢之一——空間可視化?！盙IS在探究環(huán)境與健康的相互影響方面具有獨特的學科優(yōu)勢，環(huán)境、健康與地理信息關(guān)系密切，GIS與空間流行病學、統(tǒng)計學的結(jié)合為動態(tài)監(jiān)測疾病發(fā)展變化、定量評估環(huán)境因素的健康效應、精準地評估污染暴露，以及快速識別重點區(qū)域的疾病流行與公共衛(wèi)生狀況提供便利性條件。

提及健康GIS的學科和應用優(yōu)勢，鄒濱介紹說除了空間可視化，還有數(shù)據(jù)精細化、結(jié)論精準化、趨勢可預知性和調(diào)控的可模擬性等優(yōu)勢點。

空間可視化

每個個體都可能遭受水土氣環(huán)境暴露，而環(huán)境暴露過程中的污染物進入人的身體，就可能帶來疾病隱患。人在何時何地遭受多大程度的環(huán)境暴露，需要使用時空GIS的概念形成可供參考的空間分布模型。

數(shù)據(jù)精細化

不論是傳染病還是慢病，都可以通過時空GIS模型得出相關(guān)規(guī)律。充分考慮污染源排放強度、排放時間窗囗、污染擴散的氣象地形等地理因子，即使定點空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)少且稀疏，也能實現(xiàn)大氣污染暴露強度的量化，作出更可靠、精細化、網(wǎng)格化的污染地圖。

結(jié)論精準化

科學可靠的精細化數(shù)據(jù)可分析出精準化的結(jié)論，如果模型數(shù)據(jù)精細化程度足夠高，那么全世界各地在進行研究時，即使樣本人群選擇不一樣，得出的結(jié)論數(shù)據(jù)也會大同小異。

趨勢預知性

持續(xù)動態(tài)分析GIS建立模型后的歷史數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)它的變化趨勢和規(guī)律，實現(xiàn)未來的動態(tài)預測。比如通過傳染病動態(tài)數(shù)據(jù)的分析構(gòu)建模型，確認疫情傳播模型媒介傳播的空間、時間關(guān)系，就可以判斷下一個重點傳播源。

調(diào)控的可模擬性

針對核電站、火電站或者高壓站等可能帶來環(huán)境暴露的工程建設，在建設初期可通過模型模擬，預警預測其帶來的健康影響，進而決定建設地點的選擇，既能滿足經(jīng)濟發(fā)展需要，也能滿足民眾對健康的預期。

問題導向引領(lǐng)學科發(fā)展

“在2007年—2019年，我們健康GIS研究領(lǐng)域面臨的最大挑戰(zhàn)，是行業(yè)對學科方向的不認同，這個方向上的項目申請也很難獲得資助。為了扭轉(zhuǎn)這種局面，過去我們做了很多努力?！编u濱說道。過去3年的新冠疫情，已經(jīng)讓大家看到了時空GIS在傳染病管控和阻斷方面立竿見影的價值和作用，一定程度上也推動了健康GIS學科的發(fā)展。

“從這些經(jīng)歷中我發(fā)現(xiàn)，為了后續(xù)學科發(fā)展及深入研究，科研必須要聯(lián)系實際，注重問題導向，在我們提出問題的同時還要能有合理的解決方法?！编u濱語重心長地說道。與在傳染病領(lǐng)域的立竿見影相比，公眾對慢性疾病與環(huán)境暴露關(guān)聯(lián)度評估結(jié)果的信任方面還在打問號。

“比如癌癥的發(fā)病機理非常復雜，跟飲食、基因遺傳、生活習慣等關(guān)系緊密，其與環(huán)境暴露之間有關(guān)系，但是關(guān)聯(lián)程度有多密切其實很難講清楚和印證，過去受限于客觀條件，一些研究驗證方法也并不科學，這一定程度上也給結(jié)論的可信度帶來影響。”

“當前健康GIS領(lǐng)域發(fā)表的論文得出很多結(jié)論：比如極端顆粒物污染暴露和高溫事件均會致人過早死亡、大氣污染會造成新生兒缺陷或不孕不育等，類似研究結(jié)論的推導以及論文發(fā)表的過程已經(jīng)持續(xù)了很長一段時間，包括現(xiàn)在依然還有很多研究人員不斷地用不同的數(shù)據(jù)重復論證著這些大家已經(jīng)公認的結(jié)論。我個人認為，當大家在對某個方面的基本認知已經(jīng)形成的時候，比如公眾已經(jīng)認同孕期大氣污染暴露會增加新生兒缺陷等疾病風險，那么作為研究人員，我們就不能仍滿足于或停留在用不同的數(shù)據(jù)反復去論證這個結(jié)論，而應該再前進一步，以如何避免和解決這個問題為導向，去提供更有價值的、對改變現(xiàn)狀有用的研究成果，避免為了科研而科研，為了論文而論文?！贬槍Ξ斍碍h(huán)境健康學科領(lǐng)域的現(xiàn)象，鄒濱呼吁道。

“

在鄒濱看來，健康GIS研究的目的在于服務的精細化與大眾化，從環(huán)境風險因子的外暴露調(diào)查，到環(huán)境致病因子與健康的內(nèi)暴露關(guān)聯(lián)，再到醫(yī)療資源的空間配置和可達性評價，以及公共衛(wèi)生突發(fā)事件預警與應急響應，甚至是從國土空間規(guī)劃視角提前謀劃實現(xiàn)“健康城市”理念，地理空間分析技術(shù)與人類健康主題相結(jié)合的研究，這才是當下及未來健康GIS成熟的發(fā)展方向。

契合中國科學院、中國工程院李德仁院士提出的“4R”概念，鄒濱教授認為，健康GIS研究的目標也在于實現(xiàn)精細化的“4R”服務，即將指定位置（right place）實時（right time）、正確的污染暴露信息（right data/information/knowledge）推送給需要的人（right person）。

在應急層面，利用GIS將各類時空環(huán)境信息和健康相關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一整合、分析和可視化，最終對公共措施和政府決策起到指導性的作用，這將極大地推動各級政府應對公共衛(wèi)生事件的舉措。

在非應急層面，讓政府對污染的監(jiān)測監(jiān)管不限于緊盯已經(jīng)明確的重點排污對象，而是可以借助時空精細的污染空間分布模擬監(jiān)測手段，進一步在全域地理空間全方位地發(fā)現(xiàn)更多潛在需要管控的對象。

在公眾服務層面，參考現(xiàn)有最短路徑、避免擁堵、高速優(yōu)先導航思路，以規(guī)避或減少公眾出行的空氣污染暴露損害為目的，提出了一種基于低空氣污染暴露的健康出行路徑動態(tài)搜索算法，并配合相應健康出行路線規(guī)劃系統(tǒng)與服務。

“

“只有學科的科學邏輯、政府的管理邏輯、大眾的商業(yè)邏輯三方面進行統(tǒng)一，健康GIS的研究和結(jié)論才會更有生命力，學科發(fā)展才會越來越好?！?/p>

鄒濱出席第三屆大氣環(huán)境遙感與協(xié)同分析國際會議

現(xiàn)今，GIS在地理、公共衛(wèi)生、環(huán)境科學、城市科學等多領(lǐng)域愈發(fā)廣泛應用，交叉課程的開設也滿足了跨學科復合型人才的培養(yǎng)，談及對學科的期望以及自身科研的原則，鄒濱強調(diào)：“只有多學科實現(xiàn)深度的融合，迎合國家和社會需求，健康GIS學科的發(fā)展土壤才會更加良性。比如，為了從學科交叉視角推動空氣質(zhì)量與健康主題的研究，我在2017年9月全部自籌經(jīng)費，依托國際攝影測量與遙感協(xié)會大氣環(huán)境工作組（ISPRS WGIII/8）發(fā)起了旨在推動研究人員增進了解、相互認同的‘首屆大氣環(huán)境遙感與協(xié)同分析國際研討會’，吸引了來自德國、美國、奧地利、中國香港等國內(nèi)外25家單位的80余位代表參與了會議?！?/p>

目前，這個會議已經(jīng)是每年一屆，規(guī)模在300人—400人，并且由此推動成立了國際大氣遙感學會。鄒濱始終認為，科研不應該只是“為了研究而研究”，要作有用的研究，最終成果能夠為國家環(huán)境治理與大眾健康保護做出貢獻，這是他個人認同的科研目標、也是應該成為環(huán)境健康領(lǐng)域研究人員“面向人民生命健康”總體要求給出的美好答卷。

END

文 / 本刊記者 丹妮 圖 / 受訪者提供

編輯：張永超

初審：齊 陽

審核：彭震中

聲明：本文為《中國測繪》原創(chuàng)文章，授權(quán)合作請在本公眾號留言，或致電：010-63881401。

《中國測繪》期待您的來稿

《中國測繪》

測繪地理信息發(fā)展變遷的

記錄者、思考者、傳播者

自然資源部主管

中國測繪學會主辦

面向測繪地理信息行業(yè)的全國性綜合刊物

投稿信箱（只接受電子投稿）：

letters@sino-survey.com

《中國測繪》全年征訂中，長按下方二維碼添加關(guān)注，可在線訂閱

原標題：《中國測繪 | 鄒濱副院長：用GIS架起環(huán)境和健康之間的橋梁》

閱讀原文

相關(guān)知識

生長監(jiān)測是對兒童的什么與什么測量值標記在生長發(fā)育圖上，描繪個體兒童的生長曲線，早期
【科學減脂新紀元】瘦吧攜手國家衛(wèi)健委，共繪國民健康瘦身藍圖
環(huán)境健康杯，室內(nèi)空氣與健康繪畫，代畫手繪
線與墨：水墨人體繪畫中的表現(xiàn)與運用——以丁衍庸作品為例
美好中國 健康出行 “中國汽車健康中國行”活動首站落地昆山
預測上百種疾病風險，發(fā)現(xiàn)26個潛力新靶點！《細胞》：復旦團隊繪制人類健康與疾病蛋白質(zhì)組圖譜
中央取消全國各地核酸檢測
《瘦身秘笈36計》可愛減肥繪本推薦
剛剛！中國研究登上 Cell
中國中學生心理健康測評

網(wǎng)址: 中國測繪 http://www.u1s5d6.cn/newsview155274.html