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中国—东盟口岸动植物疫情风险分析和预警系统的构建

日期:2013-09 作者: 来源:国际动态
 
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  一、中国—东盟口岸动植物疫情监测现状

  在中国—东盟自由贸易区建设过程中,口岸动植物疫情的监测工作一直得到我国政府及检验检疫部门的高度重视。2006年,国家质检总局在中国—东盟出入境检验检疫合作论坛的主题报告《加强检验检疫合作,服务中国—东盟区域经济发展》中,提出了建设检验检疫公共信息平台。2007年,在中国—东盟质检部长会议上,国家质检总局与东盟国家发表《南宁联合声明》,提出实现检验检疫信息共享,包括了动植物疫情监测信息共享。2010年10月29日,温家宝在第十三次中国与东盟领导人会议上的讲话中指出,加强中国—东盟跨境动植物疫情防控合作,与东盟国家共同建设跨境动植物疫病防控监测站20个,建设疫情预警信息系统,交换共享信息,建立联防联控机制,提高防控能力。目前,东盟10个国家的30多个部门与国家质检总局建立了合作关系,但是信息平台建设和信息共享机制尚没有建立,主要通过人工纸质交换和面对面交流,严重影响疫情监测工作的效率,影响中国—东盟边境动植物疫情管理的科学决策水平。目前,口岸疫情监测主要还存在以下几方面的问题:

  1.口岸疫情监测点数量不多,人工采集不准确,也缺乏统一的疫情上报平台;需要向鉴定能力相对薄弱的口岸提供专家远程鉴定系统和相关数据库予以协助。

  2.风险分析与预报预警能力不足,口岸截获的动植物疫情缺乏统一有效的分析。由于缺乏从事风险分析的常设管理机构、专家队伍及风险分析模型与平台,从事应急风险分析工作的常为本系统内的各方面专家,虽可就大的政策方针进行咨询,但缺乏风险分析方面的专门研究,缺乏必要的风险模拟模型,不具备风险准确预测能力,使得防患外来动物疫病工作缺乏主动性和预测能力,有些只有定性分析,没有定量分析,因此难以为管理决策提供有力的技术支撑。

  3.建立口岸动植物疫情监测工作大部分还仅停留在数据的记录、收集阶段,尚未开发出有效的数据挖掘分析和展示系统,无法为相关管理部门提供有效的决策支持。

  二、中国—东盟口岸动植物疫情风险分析和预警系统框架

  (一)系统目标

  中国—东盟口岸动植物疫情风险分析和预警系统将达到的目标为:能够进行中国与东盟各国动植物疫情相关法律法规政策的查询;实现跨境动植物疫情信息维护、相关数据的查询和防控监测站监测信息内部协作与交换;具有中国—东盟跨境动植物疫情舆情管理等功能;进行跨境动植物疫情的风险分析;进行跨境动植物疫情的风险预警;进行跨境动植物疫情数据统计和分析;进行跨境动植物疫情监测技术与实验室检验技术交流。

  (二)系统功能分析

  1.系统基本功能。系统主要有以下九大模块(图1):(1)法律法规子模块。发布相关法律法规、技术标准、国家相关部委公告(令)等,包括录入、审核和发布流程。(2)疫情维护子模块。对中国和东盟口岸历年来发生的动植物疫情的维护,包括疫情录入、审核和发布等流程。(3)疫情监测子模块。根据相关规定制定疫情监测计划,审核监测计划,发布监测结果。(4)风险分析子模块。根据相关风险分析理论,利用GIS分析工具和模型进行风险分析,主要包括预警模型建立、基础数据维护和GIS图形的建立和迭加,以及分析结果审核和发布。(5)风险预警子模块。建立预警模型,以口岸截获疫情数据、日常监测数据和舆情监测数据为基础,通过模型计算预警等级,进行审核、发布,预警等级用红、黄、橙、绿来表示。(6)舆情管理子模块。通过关键词,利用互联网搜索工具采集、检索、分析中国—东盟跨境动植物疫情相关舆情信息并进行加工处理,建立舆情数据库,掌握舆情热点,及时了解热点事件的来龙去脉和报道趋势,做出最佳研判,并为决策者提供强有力的数据支持。(7)技术交流子模块。通过信息平台系统的信息论坛、专题栏目等功能,为中国—东盟跨境动植物疫情防控监测站及中国与东盟各国检验检疫部门提供动植物疫情监测技术与实验室检验技术的交流与信息共享。(8)统计分析子模块。提供口岸截获的疫情监测信息和舆情信息进行统计分析,可以发报表形式和图表多种方式输出。(9)系统维护子模块。主要包括机构、用户、权限、代码等进行管理。

  2.系统的总体流程。系统总体流程图如图2所示,系统主要用户有检验检疫内部用户和地方政府工作人员、东盟相关人员和社会公众外部用户,分别在质检内网和互联网操作。其中,口岸截获疫情、舆情监测疫情和口岸监测疫情数据是风险分析重要数据来源,同时包括GIS数据、气象数据和寄主分布数据。风险分析结果和口岸截获疫情、舆情监测疫情和口岸监测疫情的类别和频次又是风险预警的数据源,根据相关数据模型计算出预警范围。

  3.系统网络拓扑结构图。系统通过网络安全设备建立外网区、中间区和内网区,数据库部署在内网区,供检验检疫机构人员操作。外网应用服务器部署在外网区,供地方政府、东盟和社会公众使用。中间区部署中间服务器,定时从数据库服务器中抽取相关数据,供外网应用服务器调用(图3)。

  4.系统主要工作原理。(1)风险分析原理。第一,启动风险分析。根据口岸截获疫情、口岸监测的疫情和舆情分析获取的疫情疫病频次、类别,经过模型运算,自动提示需要风险分析的动植物疫情,也可以人工启动某一疫情进行风险分析。第二,绘制疫情适生性区域分布图。输入疫情适生的气候因子(最高温度、最低温度、光照、相对湿度、降水量、有效积温等),同系统GIS地图中气象监测点的气候数据库中对应数据进行比较,找出适合疫情生活的气象监测点位置,通过GIS差值分析,绘出适生性区域分布图,具体包括最适生区、中度适生区、低度适生区和不适生区四张区域分布图,再将以上四张地图进行叠加,在一张地图上用不同颜色显示最适生区、中度适生区、低度适生区、不适生区区域(见图4)。第三,叠加适生性区域分布图和寄主分布区划图。GIS读取疫情寄主、宿主分布区划图,在GIS地图进行显示,和四种适生区区域叠加图进一步叠加,产生重叠区域(重叠区域可以为零)。第四,计算风险分析结果。假设该疫情四种适生区区域地图和该疫情寄主分布区划地图重叠区域面积分别为A、B、C、D,计算各适生区区域重叠面积占总重叠面积的百分比,占百分比最大的为该疫情的适生性风险分析结果,如最适生区占重叠区域总面积百分比最大,则该疫情在该区域内适生性风险分析结果为最适生。

  (2)风险预警原理。根据美国军标882D选择疫情频次、类别、适生性结果三维指标构建风险预警矩阵,每个维度分为不同级别,赋予不同分值并进行不同组合,通过模型计算出相应的结果,实现定量化分析,最后将定量化结果划分为红色、黄色、橙色和绿色四种定性的风险预警结果。

  (三)系统构建的技术路线

  中国—东盟口岸动植物疫情风险分析和预警系统拟采用基于TCP/IP协议技术构架的开放的、独立于计算机硬件平台及操作系统的Intranet/Internet技术建立,服务器端软件开发拟采用最新的成熟技术及多层应用软件体系结构。通过基于J2EE架构和XML为核心的先进技术、ORACLE数据库技术、全文检索技术,以及工作流控制技术等,采用多层B/S应用结构体系,通过对共享信息的分析,建立风险评估和风险预警模型,建立中国—东盟动植物疫病病情数据库、中国—东盟法律法规数据库和口岸动植物疫情监测数据库等3个基础数据库。

  技术架构上分为4层:第一层是数据库和文件系统构成平台的数据存储层,信息先存入数据库,发布后以静态页面形式组织存放到文件系统上。第二层为应用服务器和WEB服务器层,构成对静态页面和动态页面的请求响应。第三层为应用中间件。这一层主要完成通用业务逻辑封装、数据库连接池、数据缓冲、安全认证、数据抽取、检索引擎等,是系统的核心部分。第四层为业务逻辑层。这一层主要实现信息采集、编辑、审核、发布的业务流程,以及系统用户管理、会员管理、权限和角色管理、系统控制台(系统运行、日志管理)等功能。

  (四)系统的实现

  按照上述方案,广西检验检疫局已完成了系统的需求编写工作,下一步将依靠现有的网络平台,按照国家质检总局技术开发规范,结合实际业务开发系统软件,经过测试、验收后,可以在全国推广使用。系统的实现可以为检验检疫部门较为全面地掌握东盟各国边境动植物疫情提供数据基础,并为进一步的疫情扩散综合分析判断提供重要参考,为各国加强边境跨境动植物检疫提供警示信息。在建立各国跨境动植物疫情防控的基本框架下,协调各国跨境动植物疫情监测技术规范,建立中国与东盟各国严密的动植物疫情防控系统平台。

  建立中国—东盟口岸动植物疫情风险分析和预警系统,将能够实现中国与东盟边境地区、陆路口岸、海港口岸、空港口岸动植物疫病防控监测等各项业务交流,动植物疫情风险分析与风险预警,动植物疫情疫病监测信息的发布、查询、共享及交换等功能。系统将成为检验检疫内网数据和外网网站数据交换的平台,是国家质检总局数据上报系统和本系统交换的平台,也是检验检疫人员(疫情维护人员、疫情监测人员、风险评估应用人员、风险预警应用人员、系统管理人员)和社会人员(地方政府部门人员、公众、东盟人员)进行相关业务和技术交流的平台。另外,建立该系统是动植物疫情防控的信息共享、信息交换的有效载体,也是落实国家质检总局国际合作的具体行动,必将对推进中国与东盟的检验检疫合作产生积极的影响,也将进一步拓宽检验检疫国际合作的领域,增强合作的效果。通过信息平台,中国与东盟各国跨境动植物疫病防控监测可以实现统一平台、统一规范、互动交流,监测站之间可以获取更多的关于对方的检验检疫政策措施、疫情等方面的信息,及时调整监测的重点,促进中国与东盟各国开展更多、更深的合作。

  系统目前尚需解决的关键问题有:一是需要进一步和地方政府加强合作和沟通,推动中国—东盟跨境动植物疫情监测站的建设。二是需要进一步统一中国—东盟跨境动植物疫情数据采集规范和入口,建立与国家质检总局口岸截获疫情上报系统接口。三是提高对东盟疫情统计分析水平,进一步加强东盟境内疫情数据的搜集和分析水平,统一规划、统一渠道、统一标准,有效发挥平台的作用,提高对东盟疫情防控水平。四是进一步加强风险分析方法和风险预警技术的研究,提高风险分析的可靠性、适用性与科学性。

  (五)疫情风险分析与预警系统建立的意义

  对于动植物疫情防控工作,关键问题不是在具体的防疫工作和防疫技术上,而是先于动植物群体疫病控制的疫情信息分析上,否则将使“防—控—治—管”各个环节缺乏先导信息的指导,防控行为的时效性、有效性、协调性和经济效益等方面都受到极大影响。2004年初防控禽流感疫情期间,国务院第37次常务会议所作的8项决定中明确提出,“要建立处理突发重大动物疫情机制,加紧建立和完善动物疫情监测网络,加强动物防疫基础设施建设和基层防疫队伍建设”。因此,建立动植物疫情风险分析与监测预警系统,将动植物疫情监测、信息管理、分析与预警预报等集于一体,利用现代信息分析管理技术、计算机模拟技术、GIS技术、建模技术、风险分析技术等信息技术,从不同角度、不同层次多方面对疫病的发生、发展及可能趋势进行分析、模拟和风险评估,可以提出在实际中可行、经济上合理的优化防控策略和方案,为政府决策部门提供了有效的决策支持。这对于从根本上防控与净化重大动植物疫病,确保畜牧业、农业、林业的可持续发展,推进社会主义新农村建设具有重大的现实意义和深远的历史意义。

  此外,本系统目前只选择了数种典型的动植物疫情,以便进行风险分析与预警测试。相信随着在应用中不断扩充、集成与完善,该系统将在中国—东盟边境地区的风险分析与预警中发挥信息先导的作用,为动植物疫情防控的科学决策提供强有力的支撑,尽可能地降低和减少突发公共卫生事件给社会带来的危害和造成的损失。

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