国家突发公共卫生事件应急指挥中心
与决策系统建设需求方案
卫生部卫生统计信息中心 （卫生部信息化领导小组办公室）
2003年9月25日
1．项目的目标 ................................................................................................................... 4
1.1 项目的总体目标 ..................................................................................................... 4 1.2 项目的建设目标 ..................................................................................................... 4
2 系统需求 ............................................................................................................................ 5
2.1需求陈述 ...................................................................................................................... 5
2.1.1 国家经济发展需求 ........................................................................................... 5 2.1.2 部门业务需求 ..................................................................................................... 5
2.2需求分析 ...................................................................................................................... 6
2.2.1 全国公共卫生系统组织结构 ...................................................................... 6 2.2.2 指挥中心的组织结构 ..................................................................................... 7 2.2.3 突发公共卫生事件类型及其处理方式 ................................................ 7
2.2.3 系统的功能需求 ........................................................................................... 9
2.3 应急指挥信息系统的建设内容 ................................................................ 10
3 项目总体设计方案及技术路线 ................................................................... 13
3.1项目建设的基本原则 ....................................................................................... 13 3.2 系统边界与项目建设的具体内容 .......................................................... 14 3.3指挥系统的总体结构 ....................................................................................... 15 3.3.1基础信息平台 .................................................................................................. 16 3.3.2 专业应用平台 ................................................................................................. 19
3.3.3 综合决策平台 ................................................................................................. 19
3.4 指挥中心的系统功能 ...................................................................................... 19 3.4.1基本功能 ............................................................................................................. 19 3.4.2子系统的功能划分 ....................................................................................... 20
4 项目建设的技术方法 ............................................................................................ 21 5 基础数据库系统 ........................................................................................................ 22
5.1 数据库内容 ............................................................................................................. 22 5.2 数据库建设 ............................................................................................................. 23 5.2.1 数据库管理软件平台的选择 ................................................................. 23
5.2.2 数据处理 .............................................................................................................. 23
5.2.3 数据库功能设计 ........................................................................................... 24
5.3 系统维护 ................................................................................................................... 25
6 地理信息系统 .............................................................................................................. 26
6.1 全国公共卫生应急指挥GIS系统的总体结构 .............................. 26 6.2 GIS系统的功能 ................................................................................................... 28
7 决策支持系统 .............................................................................................................. 29
7.1 决策支持系统总体结构 ................................................................................. 29 7.2 会商决策支持中心 .............................................................................................. 31 7.3 突发公共卫生事件应急处理的有关过程 ......................................... 32
8 安全防护系统 .............................................................................................................. 34
9 指挥中心建设的项目管理 ............................................................................... 34
9.1 项目建设的管理机构 ...................................................................................... 34 9.2 项目建设流程........................................................................................................ 35 9.3 中心建设队伍 ......................................................................................................... 36
1．项目的目标
1.1 项目的总体目标
为了落实国务院总理温家宝和吴仪同志2003年4月份多次指示关于建立突发公共卫生事件应急处理机制指示精神，和贯彻执行《突发公共卫生事件管理条理》，特提出建立国家突发公共卫生事件应急处理指挥中心的要求（下简称指挥中心）。
指挥中心是全国公共卫生应急指挥体系的首脑部门，也是国家级突发事件应急处理指挥场所。指挥中心利用现代网络技术、计算机技术和多媒体技术，以资源数据库、方法库和知识库为基础，以地理信息系统，数据分析系统，信息表示系统为手段，实现对突发公共卫生突发事件的分析、计划、组织、协调和管理控制等指挥功能。
指挥中心的总体目标是，面对突发公共卫生事件，能够为指挥首长和参与指挥的业务人员和专家，提供各种通讯和信息服务，提供决策依据和分析手段，和指挥命令实施部署和监督方法，能及时、有效地调集各种资源，实施疫情控制和医疗救治工作，减轻突发公共卫生事件对居民健康和生命安全造成威胁，用最有效的控制手段和小的资源投入，将损失控制在最小范围内。
1.2 项目的建设目标
（1） 形成一个覆盖全国的医疗卫生和疾病预防与控制的信息化网络，实
现突发公共卫生事件信息的采集、传输、存储、处理、分析、预案确定及启动全过程的信息化、自动化和网络化。
（2） 形成一条分布式可逐级监测和处理全国公共卫生突发事件应急的仿
真信息管理网络，实现对全国公共卫生突发事件分析、鉴别、应急方案制定的模型化。
（3） 成一套包括实时准确监测、科学合理预测、及时有效发布和动态反
馈评估功能的层次结构群决策体系，在高效、科学、合理三方面，实现对突发事件应急处理的决策支持。
（4） 通过网络化、信息化的管理，使全国范围内突发卫生事件得到及时
控制与处理。
（5） 通过系统对医疗卫生资源（包括医务人员、医疗用品等）进行针对
特定突发事件的科学调度，充分保证应急所需资源的配置。
2 系统需求
2.1需求陈述
2.1.1 国家经济发展需求
改革开放和经济建设的发展，我国社会居民的物质生活水平和经济活动模式发生了巨大转变。随着我国经济的发达和社会的进步，社会居民平均活动空间逐渐拓展，居民聚集性和移动性迅速增加。经济越发达，商贸活动越密集，跨地区、跨国界的人员往来就越频繁。这种社会活动形式的变化，对经济发展和社会进步固然产生重大的推进作用，但是从流行病学角度看，这种社会活动形式的变迁，使传染性疾病发生和蔓延的危险性成为很严重的问题。今年在我国爆发的非典型传染肺炎事件，对社会经济建设和居民日常生活都产生了严重的影响，敲响人类必须应对新危险因素的警钟。
为应对突发性公共卫生事件对社会生活和经济发展的影响，切实保障人民群众的健康与生命安全，国务院及时部署了关于建设和完善国家突发公共卫生事件应急反应机制的任务。而建立国家公共卫生应急指挥系统，是其中的一个重要组成。
2.1.2 部门业务需求
面对突发公共卫生事件对社会造成的威胁，卫生部门承担着疾病控制和医疗
救治等方面的任务。面对疫情或事件对社会造成的威胁，要求立即组织专家分析，集结救治队伍，采取控制和救治措施，调配药品、设备、材料等各种卫生资源。为了完成好这些任务，需要对事件的危害程度和发展趋势进行精确的判定，科学地制定应对措施，合理部署医疗卫生资源实施防控和救治工作，需要利用现代信息技术和网络手段，高效、快速的完成应对突发事件的指挥处置。
2.2需求分析
2.2.1 全国公共卫生系统组织结构
全国公共卫生系统由各级医疗行政部门、医院、疾病预防与控制机构组成（图1）
行政管理 业务指导 业务合作
图1 全国卫生系统组织机构
2.2.2 指挥中心的组织结构
指挥中心受国务院突发公共卫生事件领导小组的直接领导，其他突发公共卫生事件处理部门密切合作，具体的组织结构见图2。
图2 指挥中心的组织结构示意图
2.2.3 突发公共卫生事件类型及其处理方式
突发公共卫生事件对突然发生的、群体性的，造成或者可能造成社会公众健康严重损害的卫生事件，主要包括：
（1）、重大传染病疫情。指某种传染病在短时间内发生、波及范围广泛，出现大量的病人或死亡病例，其发病率远远超过常年的发病率水平。
（2）群体性不明原因疾病。指在短时间内，某个相对集中的区域内同时或者相继出现具有共同临床表现患者，且病例不断增加，范围不断扩大，又暂时不能明确诊断的疾病。
（3）重大食物和职业中毒。指由于食品污染和职业危害的原因而造成的人数众多或者伤亡较重的中毒事件。
（4）其他严重影响公众健康事件。指具有突发事件特征，即突发性，针对的是不特定的社会群体，造成或者可能造成社会公众健康严重损害，影响社会稳定的重大事件。
突发公共卫生事件的应急处理，根据不同类别的突发事件，由国务院有关部门和军队的有关部门组成全国突发事件应急处理指挥部，国务院主管领导人担任总指挥。统一领导、统一指挥全国突发事件应急处理，协调、调动国家力量和资源，决定采取处理突发事件的重大措施；确定对外口径，指导对外新闻发布；需要调动军队和武警部队，依照有关法律和程序办理。其中卫生部的主要指责是组织开展对突发事件的监测与报告、分析和预警；需要启动全国突发事件应急预案时，提请国务院批准；组织和协调专业技术机构及其人员进行现场调查与处理，实施病人救治、接触者追踪、消毒、隔离等应急处理措施；组织制定有关的调查方案、技术标准和规范；依照传染病防治法的规定及时对新发传染病宣布为法定传染病组织；发布、通报全国突发事件信息，可以授权省、自治区、直辖市人民政府卫生行政部门向社会发布本行政区域突发事件信息；开展健康教育、技术人员培训和演练；会同有关部门提出物资和经费储备计划；检查督导突发事件应急预案的落实情况等。
突发公共卫生事件的一般处理程序是：
图3 突发公共卫生事件应急处理程序
2.2.3 系统的功能需求
（1）、卫生突发卫生事件指挥中心基本功能包括：
突发公共卫生事件的评估与触发启动，根据对各种资料数据
的分析评估，对事件进行级别判定，经核实后向相应级别的政府部门提出预案启动建议。
指挥功能：指挥现场为参加指挥首长提供大屏幕显示，桌面
终端网络，电话系统。参谋人员利用视频接收设备、通讯系
统、数据库系统、地理信息系统等设施，随时为首长提供各
种辅助决策信息。
视频会议功能：建立卫生部和各卫生厅局的视频会议系统。
通讯功能：利用专线、因特网、卫星网络、电话设备、移动
通讯设备指挥中心与及其他相关单位的数据通讯网络。例如，
建立与国家地震局，水利部及其他国务院相关单位，以及军
队系统的网络互联，实现硬件共享和信息资源共享。
信息收集分析功能：收集、整理各种相关信息资源，建立卫
生资源数据库（包括业务能力、专家库、设备资源）、全国地
理资源信息系统（主管部门、医疗单位、医药公司、药品库
存、急救运输工具资源，以及道路、河流等地理信息），人口
数据库，社会经济数据库等，数据分析软件系统，提供区域
分布、动态演变、历史对比以及模型预测等功能。
（2）、功能分区：通过调研发现，指挥中心功能上应注意“紧急情况”与
“日常应用”相结合，利用指挥中心网络通讯功能，支持日常办公
事务处理，指挥中心项目中，增加办公值班功能。
i.
ii.
iii.
iv.
v. 指挥区：大屏幕显示，会议音频、视频控制，摄像系统。 参谋区：计算机网络，复印，绘图，打印，演示。 值班室：网络应用、电话控制、传真转发、复印、视频电话。 值班人员休息室：提供两间值班人员休息、就餐及卫生间。 控制区：视频会议控制台，网络管理控制台，会议室控制台，
录像录音控制。
vi.
vii. 机房：数据库服务器，通讯中心。 辅助设备区：空调、供电、照明、安全、监控等设备。
2.3 应急指挥信息系统的建设内容
国家建立突发公共卫生事件系统决策支持与指挥调度的技术平台，承担突发事件及相关信息收集、处理、分析、发布和应急反应工作。信息系统由网络传输系统、软件系统、数据库系统及相关技术机构组成。
（1）网络传输系统建设
在国家卫生信息网建设项目基础上，通过延伸现有国家卫生信息网网络，扩大卫生信息网覆盖面，建立城市社区卫生服务中心、医疗单位与疾病控制机构之间，农村地区乡（镇）卫生院、县级医疗机构与县级疾病控制机构之间的网络连接，形成中央、省、地（市）、县（区）、乡（街道）五级网络双向数字传输系统，实现计算机网络化的信息报告，使个案报告直达中央。
各级卫生行政部门和疾病控制机构应加强现有网络系统维护和管理工作，加强卫生信息收集各个环节能力建设。在村级建立专人报告制度。保证信息收集、报告的准确、及时和完整。
建立国家突发公共卫生事件信息系统网管中心，通过网管中心随时监视、了解各级公共卫生信息系统的工作情况、运行状态。
（2）应用系统建设
建立地理信息系统，构造网络化平面地理信息系统和全球定位地理指挥系统平台环境，实现突发事件与当地环境、可用资源时间空间定位和空间信息分析功能。
开发突发事件监测、预警，医疗救治信息系统软件。进一步完善突发事件专用报告软件。开发数据整合软件，构造统一标准信息大平台，实现信息共享。
（3）应急指挥中心平台建设
建立国家突发事件应急指挥中心技术平台。平台是在突发事件发生时，有关决策者进行应急决策及指挥的办公场所，包括下列功能：①指挥功能。通过桌面终端网络，电话系统向有关机构和人员发布命令；②信息采集、展示功能。利用视频接收设备展示突发公共卫生信息系统提供的各种决策支持信息以及来自现场的视频、音频信息；③视频会议功能。随时召开电视电话会议；④通讯功能。利用专线、因特网、卫星网络、电话设备、移动通讯设备，使指挥中心与及其他相关单位建立数据通讯网络。
指挥中心具体工作区域包括：
（1）会商室（指挥大厅），应急指挥办公室分析疫情和进行决策的场所，可容纳60人参加会议。会商室可配合各种应用，通过大屏幕显示系统显示疫情
监视与医疗控制等信息和召开电视电话会议。具体设备配备包括：
大屏幕投影系统（8X4米），可显示数字信息，模拟信号，实物投影和
视频会议等影像。
个人终端：数字话筒，电话，计算机网络、计算机显示口，电源插座
等。
灯光、声音、温湿度和电源系统。
（2）调度中心值班室
调度中心值班室是日常值班的场所，配备设施包括：
小型会议屏幕系统和音响系统；
值班台：内部外部电话统一控制，电话录音，转接，传真自重发送，
接入电话自动排队，以及自动录音功能。
计算机网络系统，通过网络访问数据库资源和各种相关信息，处理日
常值班办公信息。
（4）数据库建设
建立健全以下各类数据库：①全国社会经济、气候、地理信息数据库。包括人口数据库、经济状况数据库、气象数据库、水文数据库、地理信息数据库；②全国公共卫生危险因素数据库。包括有毒有害化学品生产单位数据库、有毒有害化学品储存单位数据库、全国放射源和核设施数据库、全国菌毒种生产、储藏数据库、重点传染病的动物宿主和病媒生物数据库；③全国传染病疫情与人口死亡数据库。包括全国法定报告传染病发病本底数据库、传染病监测资料数据库、人口死亡数据库、居民死亡原因数据库；④全国应急资源数据库。包括卫生机构数据库、医疗机构数据库、医疗机构设备数据库、应急卫生救治队伍、卫生人才数据库、实验室数据库、医疗救护、卫生防疫防病药械储备数据库、生物制品数据库、血液动态情况数据库，全球历史突发公共卫生事件数据库。
3 项目总体设计方案及技术路线
3.1项目建设的基本原则
全国突发卫生事件应急信息系统工程是一项结构复杂、技术难度较大、功能强、涉及面广的信息建设工程，为确保工程达到预期的目地，工程建设应遵循实用性、可靠性、经济性和先进性的基本原则，具体体现在：
（1）坚持统一的组织领导，成立系统建设领导小组和办公室，提供强有力的组织保证。
（3）系统建设应遵循“整体布局、分步实施、实用先进”的原则。以应用为驱动，在充分利用现有设施和资源的条件下，力求高起点，既满足近期需求，又适应长远发展的需要。
（4）坚持标准化与开放性原则。充分考虑现代信息技术的飞速发展，适应未来功能升级的要求，使系统具有开放性、兼容性、扩展性，系统建设应优先选择符合开放性和国际标准化的产品和技术，在应用开发中，数据规范、指标代码体系、接口标准都应该遵循国家、卫生部及国际规范要求。
（5）坚持确保安全原则。系统设计及建设根据要求达到相应安全级别，确保系统运行有高度的可靠性和安全性。
（6）坚持跟踪、反馈、更新、完善的原则，使系统不断贴近生产实践的需要。
（6） 以突发公共卫生事件应急需求为目标，进行建设、培训和运行，使
系统真正发挥作用。
3.2 系统边界与项目建设的具体内容
图4 系统边界及外部信息流
图4是指挥中心建设的系统边界及有关的信息流。系统边界定义了系统与外界的交互方式及内容。基于系统功能的要求和系统与外部的有关联系，系统建设的主要内容为：
（1）建立数据动态采集系统。结合航空、航天遥感、通讯及地面遥测手段，对全国的医疗组织、机构、企事业单位、环境、经济、人文等各方面的数据进行实时动态采集。数据采集必须适应卫生事件处理的快捷性、实时性和应急性的要求。
（2）建立数据传输系统。在整合现有的通讯网络基础上，考虑建设包括卫星、光缆、超短波、微波等现代化的数据传输系统。通讯网络必须保证不同环境条件下数据传输的通达性和可靠性。
（3）建立数据存储与管理系统。全国公共卫生应急指挥系统的数据和信息包括基础数据、专题图形和遥感图象等空间数据，是一个海量数据集，要通过数
据仓库技术和数据挖掘技术，以GIS为载体，构建融基础环境背景数据、卫生系统建设数据、疾病与卫生信息实时采集数据、自然灾害监测数据、遥感解译成果、社会经济与人文等数据为一体的数字化集成平台。
（4）建立数据分析与处理系统。全国公共卫生应急指挥系统的核心内容将是建立突发卫生事件的数学模拟系统和空间分析系统，分析疾病的形成及传播机理、传染性疾病的时空分布及变化规律，建立合理实用的专项疾病评价模型和分析模型，对各种不同类型传染性疾病在不同环境条件下的形成和传播进行实时模拟，以揭示和把握疾病传播的内在规律，提出医疗资源的合理配置方案。
（5）建立决策支持体系。决策支持体系将以各类应用系统为中心，在基础信息系统和数学模拟系统支持下，从不同角度处理突发卫生事件等问题。同时，决策支持体系还应建立决策支持中心，协调不同应用系统及不同层次的决策。
（6）建立虚拟现实和综合管理系统，以实现对决策管理的可视化、科学化。同时建立基于Web技术的综合管理系统，实现对全国卫生系统各种资源信息的网络动态管理。
（7）为业主单位培养一支专业应用、开发与维护的队伍，以保证系统在正式提交后能正常运行，并使系统不断得到扩展。
3.3指挥系统的总体结构
（1）、指挥中心的建设布局结构
指挥中心采用集中建设，独立节点方式，建议不提供其他网络节点，但在与省指挥中心的协调上，可以采用分级体制协调方式。
（2）、指挥中心的信息系统结构
全国公共卫生应急指挥信息系统总体结构由三个平台和两个保障体系构成，其框架如图5所示。
综合决策平台 政 策医疗资源管卫生信息发 法理与调度 布 规 、 专业服务平台 管 理 体 系 专业模型库 方法库
基础信息平台
数据采集 数据传输
图5 系统总统框架图
综合业务管理 知识库 支撑技术、技术标准 数据仓库
三个平台是基础信息平台、专业分析平台和综合决策平台，两个保障是政策、法规与管理体系保障和支撑技术与技术标准保障。基础信息平台由信息采集、传输、存储、信息标准与管理等部分组成；专业服务平台由专业分析系统、疾病模型体系、方法库和知识库组成；综合决策平台是各类服务应用系统，由决策支持中心协调运行；政策法规与管理体系、支持技术与技术标准是全国公共卫生应急指挥信息系统实际应用的必备外部条件。
3.3.1基础信息平台
基础信息平台是全国公共卫生应急指挥信息化工作的基础，包括基本软硬件平台的建设、通讯和网络设施的建设、数据采集系统的建设、数据仓库的建设。
（1）数据采集系统
数据采集系统主要采集以下六个方面的信息：图像信息、图形信息、统计信息、遥测信息、调查与监测信息、文字信息，不同类型的信息需要应用不同的信息获取技术。
①图像信息包括航天遥感、航空遥感和地面遥感，它从宏观上调查和监测全国范围内的各种自然灾害的发生及其造成的国家基础设施破坏状况。首先是中国自然状况和基础设施建设（特别是交通、水系等）本底调查，利用中分辨率的TM、中巴卫星数据。其次是实时动态监测水灾、旱灾、震灾等有可能造成卫生事件的自然灾害发生状况，利用高分辨率的SPOT卫星数据。第三个层次是重点灾害发生地状况的监测，利用航摄、地面近景数字测量和数字录像数据。
②图形信息的获取主要包含全国基础地理信息、社会信息以及医疗卫生信息的各种专题图、数字地面模型（DEM），它是全国基本状况和医疗状况的基础，主要靠图形的数字化技术，通过矢量跟踪数字化与栅格扫描数字化，将各种介质上信息转换为数字图形信息。
③统计信息包括全国的经济、社会信息，它反映了我国宏观经济的基本情况。上述信息的获取主要来源于统计体系。主要是指全国各级行政区域、城镇体系、乡村居民点等的经济、人口等社会经济信息。
④专业信息是指医疗基础设施建设、医疗管理组织、医务人员状况、医药用品生产、经营企业等信息的总和。
⑤调查与监测信息包括全国卫生系统的调查信息，疾病与控制机构的监测信息，它是掌握全国医疗系统运行和疾病发生、发展、传播的基础信息，这些信息主要通过系统的信息采编获取。
⑥文字信息包括有全国卫生系统管理的政策法规、管理文件、新闻报道、信息发布、基本概况等，是全国卫生行政管理的根本保障。上述信息的获取技术本身是比较简单的，需要完善的是制定一套全面的文字信息分类标准、组织一支高素质的文字信息采编队伍、建立一系列严格的文字信息管理办法，以便于文字信息具有权威性、科学性。
（2） 数据传输系统
根据全国各区域实际情况，综合利用当前先进实用的四种网络传输方式，即宽带光缆、数字微波、卫星通讯、公用电话网，完成数据的传输。
图6 系统网络结构图
（3）数据存储与数据仓库
全国公共卫生应急指挥信息系统建设中，数据的类型复杂，涉及到遥感、图形、遥测、人工采集等多种类型数据。具有数据量大、相关性强、一致性要求高、生命周期长、涉及面广的特点。
根据全国公共卫生应急指挥信息系统的特点，中心采集的监测数据有着非常高的实时性要求，没有必要建立一套大型的管理与维护队伍，因此，本系统采用集中与分布并用的存储管理方案，属性数据（包括实时采集数据和调查数据）采用分布式管理，海量的图形和图象数据采用集中式管理。
3.3.2 专业应用平台
专业应用平台是全国公共卫生应急指挥决策支持系统的核心，是以基础信息平台为依托，采用系统科学方法、模拟技术手段，对各种疾病扩散进行模型化分析，包括专业模型库、方法库和知识库。
3.3.3 综合决策平台
卫生事件应急决策支持是全国公共卫生应急指挥信息系统服务功能的最高层次的应用，是整个系统的中枢。它以各专业应用系统为主体，完成对全国公共卫生事件的监测、分析、研究、预测、决策、执行和反馈的全过程，其中包含围绕卫生事件应急处理的各种政务活动。
决策支持主要包括医疗资源调度系统、应急处理指挥系统、疫区确定和隔离、流行病学监测以及围绕应急医疗管理工作的医疗设施建设管理系统、医疗政务信息系统、卫生信息公众服务系统、办公自动化系统等。综合决策支持是最高层次决策支持的体现，其主要功能是协调各专业应用系统的领域决策冲突，实现在全国范围的决策一致性。
综合决策平台的具体功能包括：
（1）共享信息的管理。
（2）应用系统接入管理。
（3）工作流管理。
全国公共卫生应急指挥信息系统的工作流及组织机构见图，其最高层是国家突发公共卫生事件应急处理领导小组，其常务管理是国家突发公共卫生事件应急处理办公室，负责日常业务及与省市有关部门的协调，下属信息中心主要收集、监督、分析各种医疗卫生信息，进行信息系统的业务处理等。
3.4 指挥中心的系统功能
3.4.1基本功能
系统具有以下六大功能：
（1）可实现针对特定卫生事件的对全国范围内医药卫生资源实时调度方案的辅助制定，合理配置有关资源，及时控制疾病传播。
（2）可实现对全国范围内突发公共卫生事件的实时监测，及时发现疫情。 （3）可生成针对不同卫生事件的多种处理预案。
（5）可实现具有真实感的虚拟环境下的疾病演化模型，并对处理方案的预期效果进行模拟。
（6）可实现医疗卫生资源管理业务和信息管理的统一性和一致性，并实现网络化远程调度管理，从根本上提高管理效率。
3.4.2子系统的功能划分
（1）基础数据库系统
开发数据与网络接口，收集卫生调查、遥测、气象、地震等灾害监测、统计等信息资料，建立属性数据库，对全国范围内的各种基础信息、专题信息以及监测站点传输的信息进行分类汇总，完成数据的检索、修改、统计、报表输出等基本功能。 （2）地理信息系统
建立数据仓库，对全国范围内各类地形图、专题图、医疗机构及相关企事业单位分布图、各种图象进行输入、编辑、检索、分析、输出等功能，并结合具体应用实现通用及专用分析功能。 （3）遥感动态监测系统
利用中高分辨率遥感数据（TM、中巴卫星、SPOT），实现全国范围的水灾、火灾、蝗旱灾、震灾等可能引发疾病流行的自然灾害进行监测与评估。 （4）专家知识与专业模型分析系统
根据基本资源环境状况和全国医疗基础设施建设及医药用品生产的基本数据，分析研究我国公共卫生事件发生的一般规律、国家处理突发公共卫生事件的潜在能力，为制定科学合理的卫生基础设施建设发展规划提供支持。以专家知识和流行病学研究成果为基础，开发各种疾病控制与预防的模型系统。 （5）虚拟现实系统
利用现代虚拟现实手段，实现疾病传播扩散的三维虚拟显示、决策方案的虚拟效果以及医疗资源利用多方案的虚拟模拟仿真。 （6）决策支持系统
利用模拟、优化技术，结合构建的各类流行病学模型及基础数据资料，实现医疗资源调度、管理方案的综合效益评价和决策支持。 （7）综合查询系统
针对卫生系统日常管理需求，建立全国公共卫生信息管理综合查询系统和大屏会商调度系统，面对决策者、专业应用者和广大用户，提供不同层次的卫生基础信息及决策信息服务。
4 项目建设的技术方法
（1）建立全国公共卫生应急指挥信息系统建设领导办公室，查清现有数据资源，建立各单位现有可用资源，特别是有关资料、数据和软件等资源的共享机制，充分发挥已有的信息资源和软件的作用，避免重复建设造成资金、人力、物力的浪费。
（2）成立专家咨询组，制定各类技术标准，对系统的进行统一规划、统一设计，确保基础信息平台、专业服务平台、综合决策平台的统一和关联，使整个信息系统成为一个有机的整体。应通过各种规范来协调系统开发和研究工作，包括《系统工作流规范》、《数据库逻辑结构规范》、《数据库物理结构规范》，以及数据采集、数据传输和数据集成规范，对应用系统开发和集成也要由相应的规范来协调。这些规范将依据通行的国际、国家和行业标准，结合数据和工作流规范来制定。
（3）信息采集是系统建设的基础，应根据各职能部门和工作流程的需求，采集有关信息，并进行分类编码。信息采集方式应坚持多数源、多途径的采集方式，包括人工的、自动的、固态存储的方式。在设计信息采集系统时，应对所采集的信息类别和流量有所测算，对各类信息的更新方式及周期有所规定，以确保所需的各类信息得到及时更新。健全的、有生命的信息采集网是本系统开发成败的关键。
（4）先进的信息传输网络体系是确保信息快速流通，以达到信息共享的基础。由于我国幅员广阔，既有交通便利地区，也有偏远地区，其通讯方式应是多种的。根据现实条件，因地制宜的采用卫星、短波电台、程控电话、公用网等混合组网方式，建立先进的信息传输网络系统。
（5）全国公共卫生应急指挥信息系统是一个庞大的系统工程，涉及到各种类型、各个层次的海量数据。数据仓库技术是数据存储和分析的基础，需要建立一个面向主题、支持管理决策过程的空间数据仓库。
（6）模型是各应用系统的核心所在。有计划、有步骤地把现有的各类计算方法和软件归类建库。
（7）建立现代化决策支持系统是系统目地所在。将新一代决策支持系统技术（GDSS、DDSS、IDSS、DSC）吸纳到系统中来，建立现代化的会商决策支持中心（DSC）和公用的可视化平台。
（8）信息安全是基本要求。需要从采集、网络传输、数据库到应用系统的全面的信息安全保密系统的建设，它包括内外网隔离的访问控制系统、涉密网和数据加密系统、网络安全监视、网络防病毒系统、灾难备份和恢复系统等。必须依据国家有关法律法规建立一定的规章制度，进行有效的信息访问权限控制。
同时，在全国公共卫生应急指挥信息系统建设过程中，在满足现阶段使用需求的同时，要兼顾其长远性，在此原则下考虑更高层次的技术要求。在建立规则的时候，要考虑整个国民经济、社会状况和卫生系统建设的实际情况，制定一些兼顾原则性和实际灵活性的规范和标准。
5 基础数据库系统
5.1 数据库内容
（1）、基础地理与自然环境背景数据库。包括：地形、地貌、交通、水系、植被、土地利用、气温、降水、辐射、水位、泥沙、流量等； （2）、全国社会经济。人口、GDP、产业结构等
（3）、全国公共卫生危险因素数据库。有毒有害化学品生产单位、有毒有害化学品储存单位、全国放射源和核设施、全国菌毒种生产、储藏数据库、重点传染病
的动物宿主和病媒生物数据库；
（4）、全国传染病疫情与人口死亡数据库。包括全国法定报告传染病发病本底数据库、传染病监测资料数据库、人口死亡数据库、居民死亡原因数据库； （5）、全国应急资源数据库。包括卫生机构数据库、医疗机构数据库、医疗机构设备数据库、卫生人才数据库、实验室数据库、医疗救护、卫生防疫防病药械储备数据库、生物制品数据库、血液动态情况数据库。
（6）、自然灾害数据库。包括各种引发传染性疾病的自然灾害如水灾、火灾等的发生规律和损失状况的数据库。
5.2 数据库建设
5.2.1 数据库管理软件平台的选择
基础属性数据库系统采用浏览器(BROWSER)和服务器(Server)体系结构，这种结构具有高效、安全可靠和可扩展性等技术特点，同时又十分适合信息存储、加工和服务。
5.2.2 数据处理
中心数据库的数据涉及社会、经济、人文、水文、气象、环境、自然灾害、卫生医疗专业等多方位多层次数据和信息，这些数据量和信息量庞大复杂，数据类型有数字、文字等，主要以表格形式表现，既有实时采集数据，亦有多年历史数据。
数据集成是在分析数据格式及存储方法的基础上，结合数据库对数据格式的要求来完成。通过数据集成对这些数据源进行规范、无缝集成，最终完成从实时采集数据到库数据准确转换。
图 7 数据集成与处理过程框图
5.2.3 数据库功能设计
对数据库子系统功能设计初步设想如下：(1)首先将所有数据划分为内容相关的数据模块，每个模块包含若干个相关的数据表格，将模块作为数据库子系统对数据进行分类管理；(2)在每个子系统中设计数据传输、数据录入、数据查
询等功能
图8 全国公共卫生应急指挥中心数据库功能设计
5.3 系统维护
为了保证整个系统安全高效的运行，在系统维护时考虑以下几个方面： (1)用户角色的管理
这是保护数据库系统安全的重要手段之一。通过建立不同的用户组和用户口令验证，可以有效地防止非法的用户进入数据库系统，造成不必要的麻烦和损坏；另外通过授权来对用户的操作进行限制，允许一些用户可以对数据库服务器进行访问，而大多数用户只能在同组内进行读写或对整个数据库只具有读的权利。
(2)数据备份
对数据库的数据定期的备份，当计算机的软硬件发生故障时，利用备份进行数据库恢复，以恢复破坏的数据库文件或控制文件或其他文件。记录数据库中所
进行的各种操作，包括修改、调整参数等，在数据库内部建立一个所有作业的完整记录，即日志。备份控制文件，控制文件中的某些状态信息在数据恢复期间可以用来引导数据库。
(3)数据恢复
利用上述几种备份方法，当计算机发生故障，如介质损坏、软件系统异常等情况时，通过备份进行不同程度的恢复，使数据库系统尽快恢复到正常状态。
(4)数据一致性检查
为保证分中心与中心之间数据的一致性，系统利用该功能可对特定数据库的内容进行比较，并给出比较结果。
(5)数据字典管理
对基础数据库表中的数据字典进行添加、修改、删除。
6 地理信息系统
6.1 全国公共卫生应急指挥GIS系统的总体结构
在全国公共卫生应急指挥GIS系统中，数据仓库为核心内容，由数据库管理系统管理、维护、更新数据，硬件和系统软件为系统的外壳与内壳，应用人员与组织机构为系统的各级用户(图9)。
数据仓库
图9 GIS系统组成示意图
图10为全国公共卫生应急指挥GIS系统结构体系(图中虚线所示内部为GIS系统)，它反映了在海量数据仓库中，各类数据存储和调用形式，具有空间信息的矢量、专题图件数据、遥感数据以ArcSDE形式与前端相连，而属性数据则以
ADO方式与前端相连。GIS系统结构体系可分为四个层次：数据仓库、公共数据接口层、通用GIS功能层以及专业应用分析层。
数据仓库层：包括具有GIS系统建立的具有空间信息的矢量数据和专题图件栅格数据，以及遥感动态系统采集的具有空间信息的遥感影像数据、属性数据和多媒体数据等。
公共数据接口层：是整个系统各个子系统实现集成的关键和基础。它以灵活的方式与数据库管理系统连接，通过连接管理数据，并能为下一层提供基本的数据组织形式。各类输入数据的处理、各类空间查询(分层检索、定位检索、区域检索、条件检索、空间关系检索等)应属于此层。公共数据接口层能屏蔽数据格式及其访问技术。当数据库格式发生改变时，只对该层做相应的改动即可。
通用GIS功能层：此层是在不考虑应用的基础上，抽象出一些地理信息系统的基本、通用的功能，为下一层提供通用的功能模块。缓冲区分析、网络分析、DEM分析、图层叠置分析等应属于此层。此层不应直接访问数据库，而通过公共数据接口层来访问数据。此层作为GIS核心部分，其成员对象应有良好的扩充性、稳定性，便于功能的扩充，便于与行业逻辑层的对接。
专业应用分析层：在继承通用功能层的基础上，针对全国公共卫生应急指挥管理和决策的需求，开发包括虚专业应用模块，如虚拟现实、综合查询、分析决策等。
图10 全国公共卫生应急指挥GIS系统体系结构
6.2 GIS系统的功能
（1）、整个系统的通用平台
全国公共卫生应急指挥GIS系统为其他子系统提供基础平台，同时也与其他子系统的数据库(如遥感影响数据、属性数据、多媒体数据)之间具有良好的接口，实现与各子系统的集成，使各系统计算分析的结果真正成为决策的基础。 （2）、 数据统一管理
数据库中集中了所有各子系统采集的数据，包括空间数据、属性数据和多媒体数据，便于数据的统一管理，为其他各子系统提供数据源。 （3）、 空间分析功能
基于空间特征的几何分析，包括各专题数据叠置分析包括水灾洪水淹灭边界和范围分析、疾病空间传播分析等。 （4）、 数据输出
全国公共卫生应急指挥GIS系统可以将本系统和其他系统分析的结果以数
据、表格、图像、图形等各种类型输出，包括屏幕现实和打印输出。
7 决策支持系统
全国公共卫生应急指挥决策支持系统建设将在系统详细的需求分析的基础上，对系统建设的工作流、数据流进行详细分析和定义。在3S及其它核心技术支撑下，建立安全、可靠、先进、合理的信息采集和传输体系；对基础数据库、专业数据库、方法库、模型库、知识库进行设计和建设。在此基础上，建立全国公共卫生应急指挥决策支持系统。系统需求分析和工作流、数据流的定义是系统建设极为重要的环节，它与其它环节的关系如图11所示。
图11 系统建设各环节关系图
7.1 决策支持系统总体结构
全国公共卫生应急指挥决策支持系统的总体结构如图12所示。 (1) 专题数据库
专题数据库是联系基础数据库与专题应用、模型的桥梁，它储存专题评价、模型所必需的输入输出数据，其功能是根据模型的需要从基础数据库中提取数据
并转换成模型所需要的数据格式，最后将模型的输入作为中间结果存入一定的库结构中以备查询、检索和调用。专题分析生成的专题数据和模型计算结果有时还要求“还原”到专题数据库中，以供其它系统调用。专题数据库的结构、建库技术与基本数据库相同，其数据源主要从基础数据库提取。
(2) 专用GIS库
专用GIS库主要存放用于专题分析的专题图层，以及某些模型对GIS数据的特殊需要而建立的图形库，包括栅格和矢量专题图，同时也负责向虚拟显示模块提供所需的数据。
图12 全国公共卫生应急指挥决策支持系统结构示意图
(3) 模型库
提供各专业分析使用的模型和计算方法的模型库，主要模型有疾病预测模型、水质预测模型、人口动态模型、宏观经济模型、自然灾害演进模型、决策支持模型等。模型库还需要建立专门的模型库管理系统。模型库管理系统对模型库中的模型实施管理。模型库管理系统应具有完成模型之间和用户与模型之间信息交流。
(4) 预案、方案库
方案库是主要存储由各专业系统的模拟、评价和虚拟现实所产生的各种预案，供专业决策和综合会商决策调用。
(5) 文档信息与知识库
是用于知识信息的存储及其使用管理的系统，内容包括：各监控项目的监控指标及指标体系；评判规则与标准；监测数据误差限值；专业规律指标；专家知识经验；卫生法律、法规，行业规程、规范的有关条款等。知识库将通过专家系统、逻辑推理的参与，对各专业决策提供帮助。
7.2 会商决策支持中心
图13 决策支持系统网络结构逻辑图
会商决策支持中心主要功能就是运用各子系统模型库中的相应模型，对全国公共卫生应急指挥进行会商决策，参照知识库中的专家知识和有关法律、法规、规程规范，形成疾病传播动态状况的分析成果；并根据分析成果，产生决策预案或直接发布控制指令。系统还应专门设计有多库协同器，进行各库之间的协调。多库协同器提供系统各库的协同规划、综合调度、人机交互、资源共享、冲突仲裁和通信联络等处理功能。
7.3 突发公共卫生事件应急处理的有关过程
在公共卫生信息可视化分析和决策支持系统中，绝大多数数据都和位置有着密切的关系，如传染源的在城市的分布，传染链的走向、所有医院的信息等，采用过去传统的二维表格方式仅能对上述信息进行粗略的查询和浏览，但很容易忽略隐藏在这些数据之后的深一层含义，而这些被忽略的因素却能为工作人员和领导提供科学的决策支持，由此可见可视化分析对决策支持的重要性。
GIS技术在公共卫生信息分析和决策支持系统中的应用主要有以下几方面：
（1）、疫情空间分布
基于空间位置直观显示各种疫情分布情况，如甲肝、SARS、乙脑等各种传染病病例空间分布。
（2）、疫情空间查询与专题分析
根据病人的医院，地址、报告日期等综合查询条件，组合各种疫情专题类别，利用多种空间查询模式，实时展现全国各地区的多种疫情分布。
专题类别：可以考虑以各级行政区划为单位来展现各种疫情信息的分布和进行空间统计（如省、地、市、县等）；对于重点区域或城市，可以精确到街道、所属单位等方面的空间展现和统计。
查询条件：可以按地点、医院、单位、住址等进行查询。 时间条件：
（3）、疫情趋势分析
动态渲染地图，按时间段显示各级行政区的疫情变化情况。 （4）、疫情空间分析
复杂的空间分析，如聚集密度分析、空间排序、影响范围分析、空间关联度分析、应急调度等。
监测、监控与预警系统是整个应急预警处理系统的基础。平时细致有效的监测与监控是第一步。一旦发现有疫情、病情出现，对传染个体的活动进行实时监控，就可以展开及时的流行病学调查和取样分析，防止病情的扩散，在全面分析和科学判断的前提下，发出预警信号，提醒政府和社会进行相关的应对和准备工作，防患于未然。
监测预警系统主要包括： 传染病监测 临床症状监测 实验室监测 急救监测 影响区域监测 动物和媒介监测
预警系统是指对监测数据(传染病个案、传染源、接触者、活动范围、居民健康档案等)、历年传染病、流行病发病情况及社会经济、人口、环境、气候等可能影响因素的数据进行整合、分析和判断，建立诊断和预测模型，对易造成疾病爆发、流行或重大危害的分布状态及危险因素进行早期报告。
公共卫生突发事件应急预警处理系统中的预案系统，包括 各种急性传染病应急处理程序 影响区域应急处理程序 医疗物资调配应急处理程序
公共卫生突发事件应急预警处理系统要想达到高效、快速反应，首先必须 形成完全覆盖，不留漏点。但完全覆盖必然涉及到社会的方方面面，其中包括 许多医疗单位和行政、事业单位。
8 安全防护系统
系统要实现的三个主要基本功能是：用户管理、身份认证、权限控制。根据需要，系统主要由三部分构成：
基于WEB的集成化安全管理、监控工具，负责管理用户、配置用户权限、监控用户登录、查看登录日志等等。
用户校验和访问控制服务，负责认证用户身份，校验用户的访问权限。 安全调用接口，其他三个子系统通过安全调用接口调用系统功能进行身份验证、权限检验等等。
9 指挥中心建设的项目管理
应急指挥中心建设是一个系统建设项目，需要从整体、全局和长远的应用发展角度考虑问题。应急指挥中心建设也是一个具体的建设项目，需要具体落实设计、施工和应用管理等方面的工作。指挥中心从技术上集成了计算机技术、网络技术、卫星通讯技术、图形图像技术、电视监控技术、数据库技术、信息分析、管理、趋势预测、灾害评估等多学科等技术领域，技术复杂性比较高。因此，需要建立一个比较完整的项目组织管理体系，完成系统设计与实施工程。
9.1 项目建设的管理机构
首先，成立项目建设筹备小组，负责审定设计方案，讨论项目建设重要决策事项和协调解决系统建设中的具体问题。由办公厅和各业务司局以及卫生统计信息中心派员筹备工作。
其次，建立项目执行小组，承担具体项目工作，由部正式委派卫生统计信息中心承担此项任务。
与此同时，成立项目监督小组，负责监督项目操作和组织项目施工监理等方面的工作，卫生部规划财务司执行项目监督和委派监理单位执行项目施工监理。
9.2 项目建设流程
下图是中心建设管理的流程图
图14 中心建设管理流程
（1）、在指挥中心建设筹备小组指挥下，成立项目执行小组。项目执行单位应有专职人员负责，从需求分析、总体设计、招标采购、安装实施以及后期检查验收等具体工程工作。
（2）、项目执行小组作为最为甲方（卫生部）代表，组织专家组首先提出指挥中心建设基本功能需求文件。在基本功能需求明确之后，应由项目执行单位组织方案设计招标工作。在专家组对招标设计方案评审之后，以公开招标方式确定设计方案，选定设计单位作为项目的总承包商（或称之为系统集成商）。预计需要2-3个月时间。
（3）、研究项目分包方案、组织项目施工招标。根据总体设计方案，项目执行组与总承包商共同完成项目分包方案，采用公开招标方式，遴选若干个工程
承包厂商，并完成主要项目的设计与施工。
（4）、应急指挥中心设计与建设方案落实之后，项目执行小组再以公开招标方式，确定监理公司，配合施工单位设计施工方案和工程进度，并与监理公司配合保证系统建设工作保质保量，如期顺利的实现系统建设目标。
9.3 中心建设队伍
本项目的建设涉及医疗卫生和信息系统两个主要方面，建设队伍也同样需要两方面的专家共同组成。医疗卫生专业系统方面的专家包括医政管理、流行病学等；信息系统方面应包括数据库、遥感与地理信息系统、软件工程、计算机网络等。
国家突发公共卫生事件应急指挥中心
与决策系统建设需求方案
卫生部卫生统计信息中心 （卫生部信息化领导小组办公室）
2003年9月25日
1．项目的目标 ................................................................................................................... 4
1.1 项目的总体目标 ..................................................................................................... 4 1.2 项目的建设目标 ..................................................................................................... 4
2 系统需求 ............................................................................................................................ 5
2.1需求陈述 ...................................................................................................................... 5
2.1.1 国家经济发展需求 ........................................................................................... 5 2.1.2 部门业务需求 ..................................................................................................... 5
2.2需求分析 ...................................................................................................................... 6
2.2.1 全国公共卫生系统组织结构 ...................................................................... 6 2.2.2 指挥中心的组织结构 ..................................................................................... 7 2.2.3 突发公共卫生事件类型及其处理方式 ................................................ 7
2.2.3 系统的功能需求 ........................................................................................... 9
2.3 应急指挥信息系统的建设内容 ................................................................ 10
3 项目总体设计方案及技术路线 ................................................................... 13
3.1项目建设的基本原则 ....................................................................................... 13 3.2 系统边界与项目建设的具体内容 .......................................................... 14 3.3指挥系统的总体结构 ....................................................................................... 15 3.3.1基础信息平台 .................................................................................................. 16 3.3.2 专业应用平台 ................................................................................................. 19
3.3.3 综合决策平台 ................................................................................................. 19
3.4 指挥中心的系统功能 ...................................................................................... 19 3.4.1基本功能 ............................................................................................................. 19 3.4.2子系统的功能划分 ....................................................................................... 20
4 项目建设的技术方法 ............................................................................................ 21 5 基础数据库系统 ........................................................................................................ 22
5.1 数据库内容 ............................................................................................................. 22 5.2 数据库建设 ............................................................................................................. 23 5.2.1 数据库管理软件平台的选择 ................................................................. 23
5.2.2 数据处理 .............................................................................................................. 23
5.2.3 数据库功能设计 ........................................................................................... 24
5.3 系统维护 ................................................................................................................... 25
6 地理信息系统 .............................................................................................................. 26
6.1 全国公共卫生应急指挥GIS系统的总体结构 .............................. 26 6.2 GIS系统的功能 ................................................................................................... 28
7 决策支持系统 .............................................................................................................. 29
7.1 决策支持系统总体结构 ................................................................................. 29 7.2 会商决策支持中心 .............................................................................................. 31 7.3 突发公共卫生事件应急处理的有关过程 ......................................... 32
8 安全防护系统 .............................................................................................................. 34
9 指挥中心建设的项目管理 ............................................................................... 34
9.1 项目建设的管理机构 ...................................................................................... 34 9.2 项目建设流程........................................................................................................ 35 9.3 中心建设队伍 ......................................................................................................... 36
1．项目的目标
1.1 项目的总体目标
为了落实国务院总理温家宝和吴仪同志2003年4月份多次指示关于建立突发公共卫生事件应急处理机制指示精神，和贯彻执行《突发公共卫生事件管理条理》，特提出建立国家突发公共卫生事件应急处理指挥中心的要求（下简称指挥中心）。
指挥中心是全国公共卫生应急指挥体系的首脑部门，也是国家级突发事件应急处理指挥场所。指挥中心利用现代网络技术、计算机技术和多媒体技术，以资源数据库、方法库和知识库为基础，以地理信息系统，数据分析系统，信息表示系统为手段，实现对突发公共卫生突发事件的分析、计划、组织、协调和管理控制等指挥功能。
指挥中心的总体目标是，面对突发公共卫生事件，能够为指挥首长和参与指挥的业务人员和专家，提供各种通讯和信息服务，提供决策依据和分析手段，和指挥命令实施部署和监督方法，能及时、有效地调集各种资源，实施疫情控制和医疗救治工作，减轻突发公共卫生事件对居民健康和生命安全造成威胁，用最有效的控制手段和小的资源投入，将损失控制在最小范围内。
1.2 项目的建设目标
（1） 形成一个覆盖全国的医疗卫生和疾病预防与控制的信息化网络，实
现突发公共卫生事件信息的采集、传输、存储、处理、分析、预案确定及启动全过程的信息化、自动化和网络化。
（2） 形成一条分布式可逐级监测和处理全国公共卫生突发事件应急的仿
真信息管理网络，实现对全国公共卫生突发事件分析、鉴别、应急方案制定的模型化。
（3） 成一套包括实时准确监测、科学合理预测、及时有效发布和动态反
馈评估功能的层次结构群决策体系，在高效、科学、合理三方面，实现对突发事件应急处理的决策支持。
（4） 通过网络化、信息化的管理，使全国范围内突发卫生事件得到及时
控制与处理。
（5） 通过系统对医疗卫生资源（包括医务人员、医疗用品等）进行针对
特定突发事件的科学调度，充分保证应急所需资源的配置。
2 系统需求
2.1需求陈述
2.1.1 国家经济发展需求
改革开放和经济建设的发展，我国社会居民的物质生活水平和经济活动模式发生了巨大转变。随着我国经济的发达和社会的进步，社会居民平均活动空间逐渐拓展，居民聚集性和移动性迅速增加。经济越发达，商贸活动越密集，跨地区、跨国界的人员往来就越频繁。这种社会活动形式的变化，对经济发展和社会进步固然产生重大的推进作用，但是从流行病学角度看，这种社会活动形式的变迁，使传染性疾病发生和蔓延的危险性成为很严重的问题。今年在我国爆发的非典型传染肺炎事件，对社会经济建设和居民日常生活都产生了严重的影响，敲响人类必须应对新危险因素的警钟。
为应对突发性公共卫生事件对社会生活和经济发展的影响，切实保障人民群众的健康与生命安全，国务院及时部署了关于建设和完善国家突发公共卫生事件应急反应机制的任务。而建立国家公共卫生应急指挥系统，是其中的一个重要组成。
2.1.2 部门业务需求
面对突发公共卫生事件对社会造成的威胁，卫生部门承担着疾病控制和医疗
救治等方面的任务。面对疫情或事件对社会造成的威胁，要求立即组织专家分析，集结救治队伍，采取控制和救治措施，调配药品、设备、材料等各种卫生资源。为了完成好这些任务，需要对事件的危害程度和发展趋势进行精确的判定，科学地制定应对措施，合理部署医疗卫生资源实施防控和救治工作，需要利用现代信息技术和网络手段，高效、快速的完成应对突发事件的指挥处置。
2.2需求分析
2.2.1 全国公共卫生系统组织结构
全国公共卫生系统由各级医疗行政部门、医院、疾病预防与控制机构组成（图1）
行政管理 业务指导 业务合作
图1 全国卫生系统组织机构
2.2.2 指挥中心的组织结构
指挥中心受国务院突发公共卫生事件领导小组的直接领导，其他突发公共卫生事件处理部门密切合作，具体的组织结构见图2。
图2 指挥中心的组织结构示意图
2.2.3 突发公共卫生事件类型及其处理方式
突发公共卫生事件对突然发生的、群体性的，造成或者可能造成社会公众健康严重损害的卫生事件，主要包括：
（1）、重大传染病疫情。指某种传染病在短时间内发生、波及范围广泛，出现大量的病人或死亡病例，其发病率远远超过常年的发病率水平。
（2）群体性不明原因疾病。指在短时间内，某个相对集中的区域内同时或者相继出现具有共同临床表现患者，且病例不断增加，范围不断扩大，又暂时不能明确诊断的疾病。
（3）重大食物和职业中毒。指由于食品污染和职业危害的原因而造成的人数众多或者伤亡较重的中毒事件。
（4）其他严重影响公众健康事件。指具有突发事件特征，即突发性，针对的是不特定的社会群体，造成或者可能造成社会公众健康严重损害，影响社会稳定的重大事件。
突发公共卫生事件的应急处理，根据不同类别的突发事件，由国务院有关部门和军队的有关部门组成全国突发事件应急处理指挥部，国务院主管领导人担任总指挥。统一领导、统一指挥全国突发事件应急处理，协调、调动国家力量和资源，决定采取处理突发事件的重大措施；确定对外口径，指导对外新闻发布；需要调动军队和武警部队，依照有关法律和程序办理。其中卫生部的主要指责是组织开展对突发事件的监测与报告、分析和预警；需要启动全国突发事件应急预案时，提请国务院批准；组织和协调专业技术机构及其人员进行现场调查与处理，实施病人救治、接触者追踪、消毒、隔离等应急处理措施；组织制定有关的调查方案、技术标准和规范；依照传染病防治法的规定及时对新发传染病宣布为法定传染病组织；发布、通报全国突发事件信息，可以授权省、自治区、直辖市人民政府卫生行政部门向社会发布本行政区域突发事件信息；开展健康教育、技术人员培训和演练；会同有关部门提出物资和经费储备计划；检查督导突发事件应急预案的落实情况等。
突发公共卫生事件的一般处理程序是：
图3 突发公共卫生事件应急处理程序
2.2.3 系统的功能需求
（1）、卫生突发卫生事件指挥中心基本功能包括：
突发公共卫生事件的评估与触发启动，根据对各种资料数据
的分析评估，对事件进行级别判定，经核实后向相应级别的政府部门提出预案启动建议。
指挥功能：指挥现场为参加指挥首长提供大屏幕显示，桌面
终端网络，电话系统。参谋人员利用视频接收设备、通讯系
统、数据库系统、地理信息系统等设施，随时为首长提供各
种辅助决策信息。
视频会议功能：建立卫生部和各卫生厅局的视频会议系统。
通讯功能：利用专线、因特网、卫星网络、电话设备、移动
通讯设备指挥中心与及其他相关单位的数据通讯网络。例如，
建立与国家地震局，水利部及其他国务院相关单位，以及军
队系统的网络互联，实现硬件共享和信息资源共享。
信息收集分析功能：收集、整理各种相关信息资源，建立卫
生资源数据库（包括业务能力、专家库、设备资源）、全国地
理资源信息系统（主管部门、医疗单位、医药公司、药品库
存、急救运输工具资源，以及道路、河流等地理信息），人口
数据库，社会经济数据库等，数据分析软件系统，提供区域
分布、动态演变、历史对比以及模型预测等功能。
（2）、功能分区：通过调研发现，指挥中心功能上应注意“紧急情况”与
“日常应用”相结合，利用指挥中心网络通讯功能，支持日常办公
事务处理，指挥中心项目中，增加办公值班功能。
i.
ii.
iii.
iv.
v. 指挥区：大屏幕显示，会议音频、视频控制，摄像系统。 参谋区：计算机网络，复印，绘图，打印，演示。 值班室：网络应用、电话控制、传真转发、复印、视频电话。 值班人员休息室：提供两间值班人员休息、就餐及卫生间。 控制区：视频会议控制台，网络管理控制台，会议室控制台，
录像录音控制。
vi.
vii. 机房：数据库服务器，通讯中心。 辅助设备区：空调、供电、照明、安全、监控等设备。
2.3 应急指挥信息系统的建设内容
国家建立突发公共卫生事件系统决策支持与指挥调度的技术平台，承担突发事件及相关信息收集、处理、分析、发布和应急反应工作。信息系统由网络传输系统、软件系统、数据库系统及相关技术机构组成。
（1）网络传输系统建设
在国家卫生信息网建设项目基础上，通过延伸现有国家卫生信息网网络，扩大卫生信息网覆盖面，建立城市社区卫生服务中心、医疗单位与疾病控制机构之间，农村地区乡（镇）卫生院、县级医疗机构与县级疾病控制机构之间的网络连接，形成中央、省、地（市）、县（区）、乡（街道）五级网络双向数字传输系统，实现计算机网络化的信息报告，使个案报告直达中央。
各级卫生行政部门和疾病控制机构应加强现有网络系统维护和管理工作，加强卫生信息收集各个环节能力建设。在村级建立专人报告制度。保证信息收集、报告的准确、及时和完整。
建立国家突发公共卫生事件信息系统网管中心，通过网管中心随时监视、了解各级公共卫生信息系统的工作情况、运行状态。
（2）应用系统建设
建立地理信息系统，构造网络化平面地理信息系统和全球定位地理指挥系统平台环境，实现突发事件与当地环境、可用资源时间空间定位和空间信息分析功能。
开发突发事件监测、预警，医疗救治信息系统软件。进一步完善突发事件专用报告软件。开发数据整合软件，构造统一标准信息大平台，实现信息共享。
（3）应急指挥中心平台建设
建立国家突发事件应急指挥中心技术平台。平台是在突发事件发生时，有关决策者进行应急决策及指挥的办公场所，包括下列功能：①指挥功能。通过桌面终端网络，电话系统向有关机构和人员发布命令；②信息采集、展示功能。利用视频接收设备展示突发公共卫生信息系统提供的各种决策支持信息以及来自现场的视频、音频信息；③视频会议功能。随时召开电视电话会议；④通讯功能。利用专线、因特网、卫星网络、电话设备、移动通讯设备，使指挥中心与及其他相关单位建立数据通讯网络。
指挥中心具体工作区域包括：
（1）会商室（指挥大厅），应急指挥办公室分析疫情和进行决策的场所，可容纳60人参加会议。会商室可配合各种应用，通过大屏幕显示系统显示疫情
监视与医疗控制等信息和召开电视电话会议。具体设备配备包括：
大屏幕投影系统（8X4米），可显示数字信息，模拟信号，实物投影和
视频会议等影像。
个人终端：数字话筒，电话，计算机网络、计算机显示口，电源插座
等。
灯光、声音、温湿度和电源系统。
（2）调度中心值班室
调度中心值班室是日常值班的场所，配备设施包括：
小型会议屏幕系统和音响系统；
值班台：内部外部电话统一控制，电话录音，转接，传真自重发送，
接入电话自动排队，以及自动录音功能。
计算机网络系统，通过网络访问数据库资源和各种相关信息，处理日
常值班办公信息。
（4）数据库建设
建立健全以下各类数据库：①全国社会经济、气候、地理信息数据库。包括人口数据库、经济状况数据库、气象数据库、水文数据库、地理信息数据库；②全国公共卫生危险因素数据库。包括有毒有害化学品生产单位数据库、有毒有害化学品储存单位数据库、全国放射源和核设施数据库、全国菌毒种生产、储藏数据库、重点传染病的动物宿主和病媒生物数据库；③全国传染病疫情与人口死亡数据库。包括全国法定报告传染病发病本底数据库、传染病监测资料数据库、人口死亡数据库、居民死亡原因数据库；④全国应急资源数据库。包括卫生机构数据库、医疗机构数据库、医疗机构设备数据库、应急卫生救治队伍、卫生人才数据库、实验室数据库、医疗救护、卫生防疫防病药械储备数据库、生物制品数据库、血液动态情况数据库，全球历史突发公共卫生事件数据库。
3 项目总体设计方案及技术路线
3.1项目建设的基本原则
全国突发卫生事件应急信息系统工程是一项结构复杂、技术难度较大、功能强、涉及面广的信息建设工程，为确保工程达到预期的目地，工程建设应遵循实用性、可靠性、经济性和先进性的基本原则，具体体现在：
（1）坚持统一的组织领导，成立系统建设领导小组和办公室，提供强有力的组织保证。
（3）系统建设应遵循“整体布局、分步实施、实用先进”的原则。以应用为驱动，在充分利用现有设施和资源的条件下，力求高起点，既满足近期需求，又适应长远发展的需要。
（4）坚持标准化与开放性原则。充分考虑现代信息技术的飞速发展，适应未来功能升级的要求，使系统具有开放性、兼容性、扩展性，系统建设应优先选择符合开放性和国际标准化的产品和技术，在应用开发中，数据规范、指标代码体系、接口标准都应该遵循国家、卫生部及国际规范要求。
（5）坚持确保安全原则。系统设计及建设根据要求达到相应安全级别，确保系统运行有高度的可靠性和安全性。
（6）坚持跟踪、反馈、更新、完善的原则，使系统不断贴近生产实践的需要。
（6） 以突发公共卫生事件应急需求为目标，进行建设、培训和运行，使
系统真正发挥作用。
3.2 系统边界与项目建设的具体内容
图4 系统边界及外部信息流
图4是指挥中心建设的系统边界及有关的信息流。系统边界定义了系统与外界的交互方式及内容。基于系统功能的要求和系统与外部的有关联系，系统建设的主要内容为：
（1）建立数据动态采集系统。结合航空、航天遥感、通讯及地面遥测手段，对全国的医疗组织、机构、企事业单位、环境、经济、人文等各方面的数据进行实时动态采集。数据采集必须适应卫生事件处理的快捷性、实时性和应急性的要求。
（2）建立数据传输系统。在整合现有的通讯网络基础上，考虑建设包括卫星、光缆、超短波、微波等现代化的数据传输系统。通讯网络必须保证不同环境条件下数据传输的通达性和可靠性。
（3）建立数据存储与管理系统。全国公共卫生应急指挥系统的数据和信息包括基础数据、专题图形和遥感图象等空间数据，是一个海量数据集，要通过数
据仓库技术和数据挖掘技术，以GIS为载体，构建融基础环境背景数据、卫生系统建设数据、疾病与卫生信息实时采集数据、自然灾害监测数据、遥感解译成果、社会经济与人文等数据为一体的数字化集成平台。
（4）建立数据分析与处理系统。全国公共卫生应急指挥系统的核心内容将是建立突发卫生事件的数学模拟系统和空间分析系统，分析疾病的形成及传播机理、传染性疾病的时空分布及变化规律，建立合理实用的专项疾病评价模型和分析模型，对各种不同类型传染性疾病在不同环境条件下的形成和传播进行实时模拟，以揭示和把握疾病传播的内在规律，提出医疗资源的合理配置方案。
（5）建立决策支持体系。决策支持体系将以各类应用系统为中心，在基础信息系统和数学模拟系统支持下，从不同角度处理突发卫生事件等问题。同时，决策支持体系还应建立决策支持中心，协调不同应用系统及不同层次的决策。
（6）建立虚拟现实和综合管理系统，以实现对决策管理的可视化、科学化。同时建立基于Web技术的综合管理系统，实现对全国卫生系统各种资源信息的网络动态管理。
（7）为业主单位培养一支专业应用、开发与维护的队伍，以保证系统在正式提交后能正常运行，并使系统不断得到扩展。
3.3指挥系统的总体结构
（1）、指挥中心的建设布局结构
指挥中心采用集中建设，独立节点方式，建议不提供其他网络节点，但在与省指挥中心的协调上，可以采用分级体制协调方式。
（2）、指挥中心的信息系统结构
全国公共卫生应急指挥信息系统总体结构由三个平台和两个保障体系构成，其框架如图5所示。
综合决策平台 政 策医疗资源管卫生信息发 法理与调度 布 规 、 专业服务平台 管 理 体 系 专业模型库 方法库
基础信息平台
数据采集 数据传输
图5 系统总统框架图
综合业务管理 知识库 支撑技术、技术标准 数据仓库
三个平台是基础信息平台、专业分析平台和综合决策平台，两个保障是政策、法规与管理体系保障和支撑技术与技术标准保障。基础信息平台由信息采集、传输、存储、信息标准与管理等部分组成；专业服务平台由专业分析系统、疾病模型体系、方法库和知识库组成；综合决策平台是各类服务应用系统，由决策支持中心协调运行；政策法规与管理体系、支持技术与技术标准是全国公共卫生应急指挥信息系统实际应用的必备外部条件。
3.3.1基础信息平台
基础信息平台是全国公共卫生应急指挥信息化工作的基础，包括基本软硬件平台的建设、通讯和网络设施的建设、数据采集系统的建设、数据仓库的建设。
（1）数据采集系统
数据采集系统主要采集以下六个方面的信息：图像信息、图形信息、统计信息、遥测信息、调查与监测信息、文字信息，不同类型的信息需要应用不同的信息获取技术。
①图像信息包括航天遥感、航空遥感和地面遥感，它从宏观上调查和监测全国范围内的各种自然灾害的发生及其造成的国家基础设施破坏状况。首先是中国自然状况和基础设施建设（特别是交通、水系等）本底调查，利用中分辨率的TM、中巴卫星数据。其次是实时动态监测水灾、旱灾、震灾等有可能造成卫生事件的自然灾害发生状况，利用高分辨率的SPOT卫星数据。第三个层次是重点灾害发生地状况的监测，利用航摄、地面近景数字测量和数字录像数据。
②图形信息的获取主要包含全国基础地理信息、社会信息以及医疗卫生信息的各种专题图、数字地面模型（DEM），它是全国基本状况和医疗状况的基础，主要靠图形的数字化技术，通过矢量跟踪数字化与栅格扫描数字化，将各种介质上信息转换为数字图形信息。
③统计信息包括全国的经济、社会信息，它反映了我国宏观经济的基本情况。上述信息的获取主要来源于统计体系。主要是指全国各级行政区域、城镇体系、乡村居民点等的经济、人口等社会经济信息。
④专业信息是指医疗基础设施建设、医疗管理组织、医务人员状况、医药用品生产、经营企业等信息的总和。
⑤调查与监测信息包括全国卫生系统的调查信息，疾病与控制机构的监测信息，它是掌握全国医疗系统运行和疾病发生、发展、传播的基础信息，这些信息主要通过系统的信息采编获取。
⑥文字信息包括有全国卫生系统管理的政策法规、管理文件、新闻报道、信息发布、基本概况等，是全国卫生行政管理的根本保障。上述信息的获取技术本身是比较简单的，需要完善的是制定一套全面的文字信息分类标准、组织一支高素质的文字信息采编队伍、建立一系列严格的文字信息管理办法，以便于文字信息具有权威性、科学性。
（2） 数据传输系统
根据全国各区域实际情况，综合利用当前先进实用的四种网络传输方式，即宽带光缆、数字微波、卫星通讯、公用电话网，完成数据的传输。
图6 系统网络结构图
（3）数据存储与数据仓库
全国公共卫生应急指挥信息系统建设中，数据的类型复杂，涉及到遥感、图形、遥测、人工采集等多种类型数据。具有数据量大、相关性强、一致性要求高、生命周期长、涉及面广的特点。
根据全国公共卫生应急指挥信息系统的特点，中心采集的监测数据有着非常高的实时性要求，没有必要建立一套大型的管理与维护队伍，因此，本系统采用集中与分布并用的存储管理方案，属性数据（包括实时采集数据和调查数据）采用分布式管理，海量的图形和图象数据采用集中式管理。
3.3.2 专业应用平台
专业应用平台是全国公共卫生应急指挥决策支持系统的核心，是以基础信息平台为依托，采用系统科学方法、模拟技术手段，对各种疾病扩散进行模型化分析，包括专业模型库、方法库和知识库。
3.3.3 综合决策平台
卫生事件应急决策支持是全国公共卫生应急指挥信息系统服务功能的最高层次的应用，是整个系统的中枢。它以各专业应用系统为主体，完成对全国公共卫生事件的监测、分析、研究、预测、决策、执行和反馈的全过程，其中包含围绕卫生事件应急处理的各种政务活动。
决策支持主要包括医疗资源调度系统、应急处理指挥系统、疫区确定和隔离、流行病学监测以及围绕应急医疗管理工作的医疗设施建设管理系统、医疗政务信息系统、卫生信息公众服务系统、办公自动化系统等。综合决策支持是最高层次决策支持的体现，其主要功能是协调各专业应用系统的领域决策冲突，实现在全国范围的决策一致性。
综合决策平台的具体功能包括：
（1）共享信息的管理。
（2）应用系统接入管理。
（3）工作流管理。
全国公共卫生应急指挥信息系统的工作流及组织机构见图，其最高层是国家突发公共卫生事件应急处理领导小组，其常务管理是国家突发公共卫生事件应急处理办公室，负责日常业务及与省市有关部门的协调，下属信息中心主要收集、监督、分析各种医疗卫生信息，进行信息系统的业务处理等。
3.4 指挥中心的系统功能
3.4.1基本功能
系统具有以下六大功能：
（1）可实现针对特定卫生事件的对全国范围内医药卫生资源实时调度方案的辅助制定，合理配置有关资源，及时控制疾病传播。
（2）可实现对全国范围内突发公共卫生事件的实时监测，及时发现疫情。 （3）可生成针对不同卫生事件的多种处理预案。
（5）可实现具有真实感的虚拟环境下的疾病演化模型，并对处理方案的预期效果进行模拟。
（6）可实现医疗卫生资源管理业务和信息管理的统一性和一致性，并实现网络化远程调度管理，从根本上提高管理效率。
3.4.2子系统的功能划分
（1）基础数据库系统
开发数据与网络接口，收集卫生调查、遥测、气象、地震等灾害监测、统计等信息资料，建立属性数据库，对全国范围内的各种基础信息、专题信息以及监测站点传输的信息进行分类汇总，完成数据的检索、修改、统计、报表输出等基本功能。 （2）地理信息系统
建立数据仓库，对全国范围内各类地形图、专题图、医疗机构及相关企事业单位分布图、各种图象进行输入、编辑、检索、分析、输出等功能，并结合具体应用实现通用及专用分析功能。 （3）遥感动态监测系统
利用中高分辨率遥感数据（TM、中巴卫星、SPOT），实现全国范围的水灾、火灾、蝗旱灾、震灾等可能引发疾病流行的自然灾害进行监测与评估。 （4）专家知识与专业模型分析系统
根据基本资源环境状况和全国医疗基础设施建设及医药用品生产的基本数据，分析研究我国公共卫生事件发生的一般规律、国家处理突发公共卫生事件的潜在能力，为制定科学合理的卫生基础设施建设发展规划提供支持。以专家知识和流行病学研究成果为基础，开发各种疾病控制与预防的模型系统。 （5）虚拟现实系统
利用现代虚拟现实手段，实现疾病传播扩散的三维虚拟显示、决策方案的虚拟效果以及医疗资源利用多方案的虚拟模拟仿真。 （6）决策支持系统
利用模拟、优化技术，结合构建的各类流行病学模型及基础数据资料，实现医疗资源调度、管理方案的综合效益评价和决策支持。 （7）综合查询系统
针对卫生系统日常管理需求，建立全国公共卫生信息管理综合查询系统和大屏会商调度系统，面对决策者、专业应用者和广大用户，提供不同层次的卫生基础信息及决策信息服务。
4 项目建设的技术方法
（1）建立全国公共卫生应急指挥信息系统建设领导办公室，查清现有数据资源，建立各单位现有可用资源，特别是有关资料、数据和软件等资源的共享机制，充分发挥已有的信息资源和软件的作用，避免重复建设造成资金、人力、物力的浪费。
（2）成立专家咨询组，制定各类技术标准，对系统的进行统一规划、统一设计，确保基础信息平台、专业服务平台、综合决策平台的统一和关联，使整个信息系统成为一个有机的整体。应通过各种规范来协调系统开发和研究工作，包括《系统工作流规范》、《数据库逻辑结构规范》、《数据库物理结构规范》，以及数据采集、数据传输和数据集成规范，对应用系统开发和集成也要由相应的规范来协调。这些规范将依据通行的国际、国家和行业标准，结合数据和工作流规范来制定。
（3）信息采集是系统建设的基础，应根据各职能部门和工作流程的需求，采集有关信息，并进行分类编码。信息采集方式应坚持多数源、多途径的采集方式，包括人工的、自动的、固态存储的方式。在设计信息采集系统时，应对所采集的信息类别和流量有所测算，对各类信息的更新方式及周期有所规定，以确保所需的各类信息得到及时更新。健全的、有生命的信息采集网是本系统开发成败的关键。
（4）先进的信息传输网络体系是确保信息快速流通，以达到信息共享的基础。由于我国幅员广阔，既有交通便利地区，也有偏远地区，其通讯方式应是多种的。根据现实条件，因地制宜的采用卫星、短波电台、程控电话、公用网等混合组网方式，建立先进的信息传输网络系统。
（5）全国公共卫生应急指挥信息系统是一个庞大的系统工程，涉及到各种类型、各个层次的海量数据。数据仓库技术是数据存储和分析的基础，需要建立一个面向主题、支持管理决策过程的空间数据仓库。
（6）模型是各应用系统的核心所在。有计划、有步骤地把现有的各类计算方法和软件归类建库。
（7）建立现代化决策支持系统是系统目地所在。将新一代决策支持系统技术（GDSS、DDSS、IDSS、DSC）吸纳到系统中来，建立现代化的会商决策支持中心（DSC）和公用的可视化平台。
（8）信息安全是基本要求。需要从采集、网络传输、数据库到应用系统的全面的信息安全保密系统的建设，它包括内外网隔离的访问控制系统、涉密网和数据加密系统、网络安全监视、网络防病毒系统、灾难备份和恢复系统等。必须依据国家有关法律法规建立一定的规章制度，进行有效的信息访问权限控制。
同时，在全国公共卫生应急指挥信息系统建设过程中，在满足现阶段使用需求的同时，要兼顾其长远性，在此原则下考虑更高层次的技术要求。在建立规则的时候，要考虑整个国民经济、社会状况和卫生系统建设的实际情况，制定一些兼顾原则性和实际灵活性的规范和标准。
5 基础数据库系统
5.1 数据库内容
（1）、基础地理与自然环境背景数据库。包括：地形、地貌、交通、水系、植被、土地利用、气温、降水、辐射、水位、泥沙、流量等； （2）、全国社会经济。人口、GDP、产业结构等
（3）、全国公共卫生危险因素数据库。有毒有害化学品生产单位、有毒有害化学品储存单位、全国放射源和核设施、全国菌毒种生产、储藏数据库、重点传染病
的动物宿主和病媒生物数据库；
（4）、全国传染病疫情与人口死亡数据库。包括全国法定报告传染病发病本底数据库、传染病监测资料数据库、人口死亡数据库、居民死亡原因数据库； （5）、全国应急资源数据库。包括卫生机构数据库、医疗机构数据库、医疗机构设备数据库、卫生人才数据库、实验室数据库、医疗救护、卫生防疫防病药械储备数据库、生物制品数据库、血液动态情况数据库。
（6）、自然灾害数据库。包括各种引发传染性疾病的自然灾害如水灾、火灾等的发生规律和损失状况的数据库。
5.2 数据库建设
5.2.1 数据库管理软件平台的选择
基础属性数据库系统采用浏览器(BROWSER)和服务器(Server)体系结构，这种结构具有高效、安全可靠和可扩展性等技术特点，同时又十分适合信息存储、加工和服务。
5.2.2 数据处理
中心数据库的数据涉及社会、经济、人文、水文、气象、环境、自然灾害、卫生医疗专业等多方位多层次数据和信息，这些数据量和信息量庞大复杂，数据类型有数字、文字等，主要以表格形式表现，既有实时采集数据，亦有多年历史数据。
数据集成是在分析数据格式及存储方法的基础上，结合数据库对数据格式的要求来完成。通过数据集成对这些数据源进行规范、无缝集成，最终完成从实时采集数据到库数据准确转换。
图 7 数据集成与处理过程框图
5.2.3 数据库功能设计
对数据库子系统功能设计初步设想如下：(1)首先将所有数据划分为内容相关的数据模块，每个模块包含若干个相关的数据表格，将模块作为数据库子系统对数据进行分类管理；(2)在每个子系统中设计数据传输、数据录入、数据查
询等功能
图8 全国公共卫生应急指挥中心数据库功能设计
5.3 系统维护
为了保证整个系统安全高效的运行，在系统维护时考虑以下几个方面： (1)用户角色的管理
这是保护数据库系统安全的重要手段之一。通过建立不同的用户组和用户口令验证，可以有效地防止非法的用户进入数据库系统，造成不必要的麻烦和损坏；另外通过授权来对用户的操作进行限制，允许一些用户可以对数据库服务器进行访问，而大多数用户只能在同组内进行读写或对整个数据库只具有读的权利。
(2)数据备份
对数据库的数据定期的备份，当计算机的软硬件发生故障时，利用备份进行数据库恢复，以恢复破坏的数据库文件或控制文件或其他文件。记录数据库中所
进行的各种操作，包括修改、调整参数等，在数据库内部建立一个所有作业的完整记录，即日志。备份控制文件，控制文件中的某些状态信息在数据恢复期间可以用来引导数据库。
(3)数据恢复
利用上述几种备份方法，当计算机发生故障，如介质损坏、软件系统异常等情况时，通过备份进行不同程度的恢复，使数据库系统尽快恢复到正常状态。
(4)数据一致性检查
为保证分中心与中心之间数据的一致性，系统利用该功能可对特定数据库的内容进行比较，并给出比较结果。
(5)数据字典管理
对基础数据库表中的数据字典进行添加、修改、删除。
6 地理信息系统
6.1 全国公共卫生应急指挥GIS系统的总体结构
在全国公共卫生应急指挥GIS系统中，数据仓库为核心内容，由数据库管理系统管理、维护、更新数据，硬件和系统软件为系统的外壳与内壳，应用人员与组织机构为系统的各级用户(图9)。
数据仓库
图9 GIS系统组成示意图
图10为全国公共卫生应急指挥GIS系统结构体系(图中虚线所示内部为GIS系统)，它反映了在海量数据仓库中，各类数据存储和调用形式，具有空间信息的矢量、专题图件数据、遥感数据以ArcSDE形式与前端相连，而属性数据则以
ADO方式与前端相连。GIS系统结构体系可分为四个层次：数据仓库、公共数据接口层、通用GIS功能层以及专业应用分析层。
数据仓库层：包括具有GIS系统建立的具有空间信息的矢量数据和专题图件栅格数据，以及遥感动态系统采集的具有空间信息的遥感影像数据、属性数据和多媒体数据等。
公共数据接口层：是整个系统各个子系统实现集成的关键和基础。它以灵活的方式与数据库管理系统连接，通过连接管理数据，并能为下一层提供基本的数据组织形式。各类输入数据的处理、各类空间查询(分层检索、定位检索、区域检索、条件检索、空间关系检索等)应属于此层。公共数据接口层能屏蔽数据格式及其访问技术。当数据库格式发生改变时，只对该层做相应的改动即可。
通用GIS功能层：此层是在不考虑应用的基础上，抽象出一些地理信息系统的基本、通用的功能，为下一层提供通用的功能模块。缓冲区分析、网络分析、DEM分析、图层叠置分析等应属于此层。此层不应直接访问数据库，而通过公共数据接口层来访问数据。此层作为GIS核心部分，其成员对象应有良好的扩充性、稳定性，便于功能的扩充，便于与行业逻辑层的对接。
专业应用分析层：在继承通用功能层的基础上，针对全国公共卫生应急指挥管理和决策的需求，开发包括虚专业应用模块，如虚拟现实、综合查询、分析决策等。
图10 全国公共卫生应急指挥GIS系统体系结构
6.2 GIS系统的功能
（1）、整个系统的通用平台
全国公共卫生应急指挥GIS系统为其他子系统提供基础平台，同时也与其他子系统的数据库(如遥感影响数据、属性数据、多媒体数据)之间具有良好的接口，实现与各子系统的集成，使各系统计算分析的结果真正成为决策的基础。 （2）、 数据统一管理
数据库中集中了所有各子系统采集的数据，包括空间数据、属性数据和多媒体数据，便于数据的统一管理，为其他各子系统提供数据源。 （3）、 空间分析功能
基于空间特征的几何分析，包括各专题数据叠置分析包括水灾洪水淹灭边界和范围分析、疾病空间传播分析等。 （4）、 数据输出
全国公共卫生应急指挥GIS系统可以将本系统和其他系统分析的结果以数
据、表格、图像、图形等各种类型输出，包括屏幕现实和打印输出。
7 决策支持系统
全国公共卫生应急指挥决策支持系统建设将在系统详细的需求分析的基础上，对系统建设的工作流、数据流进行详细分析和定义。在3S及其它核心技术支撑下，建立安全、可靠、先进、合理的信息采集和传输体系；对基础数据库、专业数据库、方法库、模型库、知识库进行设计和建设。在此基础上，建立全国公共卫生应急指挥决策支持系统。系统需求分析和工作流、数据流的定义是系统建设极为重要的环节，它与其它环节的关系如图11所示。
图11 系统建设各环节关系图
7.1 决策支持系统总体结构
全国公共卫生应急指挥决策支持系统的总体结构如图12所示。 (1) 专题数据库
专题数据库是联系基础数据库与专题应用、模型的桥梁，它储存专题评价、模型所必需的输入输出数据，其功能是根据模型的需要从基础数据库中提取数据
并转换成模型所需要的数据格式，最后将模型的输入作为中间结果存入一定的库结构中以备查询、检索和调用。专题分析生成的专题数据和模型计算结果有时还要求“还原”到专题数据库中，以供其它系统调用。专题数据库的结构、建库技术与基本数据库相同，其数据源主要从基础数据库提取。
(2) 专用GIS库
专用GIS库主要存放用于专题分析的专题图层，以及某些模型对GIS数据的特殊需要而建立的图形库，包括栅格和矢量专题图，同时也负责向虚拟显示模块提供所需的数据。
图12 全国公共卫生应急指挥决策支持系统结构示意图
(3) 模型库
提供各专业分析使用的模型和计算方法的模型库，主要模型有疾病预测模型、水质预测模型、人口动态模型、宏观经济模型、自然灾害演进模型、决策支持模型等。模型库还需要建立专门的模型库管理系统。模型库管理系统对模型库中的模型实施管理。模型库管理系统应具有完成模型之间和用户与模型之间信息交流。
(4) 预案、方案库
方案库是主要存储由各专业系统的模拟、评价和虚拟现实所产生的各种预案，供专业决策和综合会商决策调用。
(5) 文档信息与知识库
是用于知识信息的存储及其使用管理的系统，内容包括：各监控项目的监控指标及指标体系；评判规则与标准；监测数据误差限值；专业规律指标；专家知识经验；卫生法律、法规，行业规程、规范的有关条款等。知识库将通过专家系统、逻辑推理的参与，对各专业决策提供帮助。
7.2 会商决策支持中心
图13 决策支持系统网络结构逻辑图
会商决策支持中心主要功能就是运用各子系统模型库中的相应模型，对全国公共卫生应急指挥进行会商决策，参照知识库中的专家知识和有关法律、法规、规程规范，形成疾病传播动态状况的分析成果；并根据分析成果，产生决策预案或直接发布控制指令。系统还应专门设计有多库协同器，进行各库之间的协调。多库协同器提供系统各库的协同规划、综合调度、人机交互、资源共享、冲突仲裁和通信联络等处理功能。
7.3 突发公共卫生事件应急处理的有关过程
在公共卫生信息可视化分析和决策支持系统中，绝大多数数据都和位置有着密切的关系，如传染源的在城市的分布，传染链的走向、所有医院的信息等，采用过去传统的二维表格方式仅能对上述信息进行粗略的查询和浏览，但很容易忽略隐藏在这些数据之后的深一层含义，而这些被忽略的因素却能为工作人员和领导提供科学的决策支持，由此可见可视化分析对决策支持的重要性。
GIS技术在公共卫生信息分析和决策支持系统中的应用主要有以下几方面：
（1）、疫情空间分布
基于空间位置直观显示各种疫情分布情况，如甲肝、SARS、乙脑等各种传染病病例空间分布。
（2）、疫情空间查询与专题分析
根据病人的医院，地址、报告日期等综合查询条件，组合各种疫情专题类别，利用多种空间查询模式，实时展现全国各地区的多种疫情分布。
专题类别：可以考虑以各级行政区划为单位来展现各种疫情信息的分布和进行空间统计（如省、地、市、县等）；对于重点区域或城市，可以精确到街道、所属单位等方面的空间展现和统计。
查询条件：可以按地点、医院、单位、住址等进行查询。 时间条件：
（3）、疫情趋势分析
动态渲染地图，按时间段显示各级行政区的疫情变化情况。 （4）、疫情空间分析
复杂的空间分析，如聚集密度分析、空间排序、影响范围分析、空间关联度分析、应急调度等。
监测、监控与预警系统是整个应急预警处理系统的基础。平时细致有效的监测与监控是第一步。一旦发现有疫情、病情出现，对传染个体的活动进行实时监控，就可以展开及时的流行病学调查和取样分析，防止病情的扩散，在全面分析和科学判断的前提下，发出预警信号，提醒政府和社会进行相关的应对和准备工作，防患于未然。
监测预警系统主要包括： 传染病监测 临床症状监测 实验室监测 急救监测 影响区域监测 动物和媒介监测
预警系统是指对监测数据(传染病个案、传染源、接触者、活动范围、居民健康档案等)、历年传染病、流行病发病情况及社会经济、人口、环境、气候等可能影响因素的数据进行整合、分析和判断，建立诊断和预测模型，对易造成疾病爆发、流行或重大危害的分布状态及危险因素进行早期报告。
公共卫生突发事件应急预警处理系统中的预案系统，包括 各种急性传染病应急处理程序 影响区域应急处理程序 医疗物资调配应急处理程序
公共卫生突发事件应急预警处理系统要想达到高效、快速反应，首先必须 形成完全覆盖，不留漏点。但完全覆盖必然涉及到社会的方方面面，其中包括 许多医疗单位和行政、事业单位。
8 安全防护系统
系统要实现的三个主要基本功能是：用户管理、身份认证、权限控制。根据需要，系统主要由三部分构成：
基于WEB的集成化安全管理、监控工具，负责管理用户、配置用户权限、监控用户登录、查看登录日志等等。
用户校验和访问控制服务，负责认证用户身份，校验用户的访问权限。 安全调用接口，其他三个子系统通过安全调用接口调用系统功能进行身份验证、权限检验等等。
9 指挥中心建设的项目管理
应急指挥中心建设是一个系统建设项目，需要从整体、全局和长远的应用发展角度考虑问题。应急指挥中心建设也是一个具体的建设项目，需要具体落实设计、施工和应用管理等方面的工作。指挥中心从技术上集成了计算机技术、网络技术、卫星通讯技术、图形图像技术、电视监控技术、数据库技术、信息分析、管理、趋势预测、灾害评估等多学科等技术领域，技术复杂性比较高。因此，需要建立一个比较完整的项目组织管理体系，完成系统设计与实施工程。
9.1 项目建设的管理机构
首先，成立项目建设筹备小组，负责审定设计方案，讨论项目建设重要决策事项和协调解决系统建设中的具体问题。由办公厅和各业务司局以及卫生统计信息中心派员筹备工作。
其次，建立项目执行小组，承担具体项目工作，由部正式委派卫生统计信息中心承担此项任务。
与此同时，成立项目监督小组，负责监督项目操作和组织项目施工监理等方面的工作，卫生部规划财务司执行项目监督和委派监理单位执行项目施工监理。
9.2 项目建设流程
下图是中心建设管理的流程图
图14 中心建设管理流程
（1）、在指挥中心建设筹备小组指挥下，成立项目执行小组。项目执行单位应有专职人员负责，从需求分析、总体设计、招标采购、安装实施以及后期检查验收等具体工程工作。
（2）、项目执行小组作为最为甲方（卫生部）代表，组织专家组首先提出指挥中心建设基本功能需求文件。在基本功能需求明确之后，应由项目执行单位组织方案设计招标工作。在专家组对招标设计方案评审之后，以公开招标方式确定设计方案，选定设计单位作为项目的总承包商（或称之为系统集成商）。预计需要2-3个月时间。
（3）、研究项目分包方案、组织项目施工招标。根据总体设计方案，项目执行组与总承包商共同完成项目分包方案，采用公开招标方式，遴选若干个工程
承包厂商，并完成主要项目的设计与施工。
（4）、应急指挥中心设计与建设方案落实之后，项目执行小组再以公开招标方式，确定监理公司，配合施工单位设计施工方案和工程进度，并与监理公司配合保证系统建设工作保质保量，如期顺利的实现系统建设目标。
9.3 中心建设队伍
本项目的建设涉及医疗卫生和信息系统两个主要方面，建设队伍也同样需要两方面的专家共同组成。医疗卫生专业系统方面的专家包括医政管理、流行病学等；信息系统方面应包括数据库、遥感与地理信息系统、软件工程、计算机网络等。