Google Earth и биобезопасность России: оценка угрозы

Растущая угроза возникновения и быстрого распространения малоизученных инфекций, а также их террористического или боевого использования требует применения новых технологий пространственного анализа их распространения. Подход, реализованный в Google Earth, все чаще используется в анализе распространения инфекций и за рубежом, и в России.

Все чаще эпидемии странных, неизвестных прежде, но опасных инфекционных заболеваний возникают на нашем континенте, в непосредственной близи от границ России. Опасность, исходящая от них, в полной мере осознана специалистами.

«Остается актуальной угроза возникновения и быстрого распространения известных и малоизученных инфекций, возбудители которых трудно диагностируются и/или оказываются устойчивыми к имеющимся лечебным препаратам, - отметил в приветствии участникам международной конференции «Чрезвычайные ситуации международного значения в общественном здравоохранении», прошедшей в октябре 2006 года в подмосковном Оболенске, главный санитарный врач России Геннадий Онищенко. - Возросла вероятность использования биологических агентов как средств ведения войны, осуществления террористических актов и диверсий. В этой связи возникает необходимость в объединении усилий и согласованности действий для принятия совместных решений ученых и специалистов стран СНГ по совершенствованию и созданию, внедрению и практическому использованию новых методов и средств быстрой диагностики, эффективных способов защиты здоровья и жизни населения, сохранения экосистем».

Важнейшим фактором в анализе распространения инфекционных процессов в пространстве, определения их характера и выработке мер по профилактике и минимизации ущерба является анализ распределения инфекции в пространстве со временем. Особенно это важно для изучения такой опасной для человека, но распространяемой птицами инфекции, как «птичий грипп». Заболевания диких птиц или животных особенно трудно локализовать в пространстве со сколь-нибудь приемлемой точностью, а сезонная миграция перелетных птиц может привести к чрезвычайно быстрому и неожиданному переносу инфекции на значительные расстояния.

Не менее сложной является проблема отображения информации о масштабах пандемии «воочию». Важный шаг в этой направлении был сделан в Великобритании.

В октябре 2006 года премии Ассоциации онлайновых изданий Великобритании в номинации «За использование новой цифровой платформы» была удостоена цифровая модель распространения птичьего гриппа в масштабах планеты, выполненная редактором британского научно-популярного журнала Nature Декланом Батлером (Declan Butler) на базе сетевого сервиса Google Earth. Карта птичьего гриппа для Google Earth явилась одним из первых примеров создания глобальной информационной системы . Продукт с необычной и во многом непривычно широкой функциональностью наглядно показал возможности новой идеологии работы с геоданными, нашедшей выражение в сервисе Google Earth.

Модель распространения птичьего гриппа, выполненная д-ром Батлером, представляет собой послойный набор географически привязанных данных, позволяющий наглядно представить ситуацию с распространением опасной инфекции. Модель содержит распределенные по категориям данные по отмеченным случаям заболевания птичьим гриппом человека и птиц, а также дополнительную информацию – карты плотности, отображаемые на экране легенды карты, и другую вспомогательную информацию. В качестве базовой географической информации в продукте используется предоставляемая «по умолчанию» комплексная среда из космических снимков, цифровой модели рельефа и картографических слоев с информацией общего характера (границы стран и регионов, населенные пункты, реки и водоемы, дорожная сеть, и т.д.).

Уникальная информативность и визуальная «читаемость» космических снимков позволяет определять координаты даже в лишенной отображаемых на картах ориентиров местности – например, в лесу – с высокой точностью, иногда доходящей до нескольких метров.Для создания продукта использовалась ГИС семейства ArcGIS производства ESRI, впоследствии данные были конвертированы в открытый формат KML, используемый Google Earth и предполагающий либо использование географических систем координат – широты и долготы, которые можно получить с помощью GPS-приемника, либо прямой «визуальный» ввод данных по космическим снимкам и картам. В борьбе с птичьим гриппом используются различные современные технологии. Так, для исследования сезонной миграции перелетных птиц американские ученые и специалисты ООН использовали лебедей, окольцованных GPS-приемниками. Приборы массой 70 г фиксировали местоположение птицы и регулярно передавали данные ученым через спутники Земли. По мнению ученых, высокоточное исследование маршрутов перелетных птиц позволит дополнить наземные исследования новыми данными, без которых надежный мониторинг распространения вируса птичьего гриппа был бы невозможен. Для мониторинга распространения инфекционных заболеваний, вызываемых так называемым хантавирусом, в Парагвае используются космические снимки Земли. Снимки позволяют по изменению ландшафта оценить изменение ареалов обитания мышей, переносящих вирус.

В России ключевой проблемой анализа распространения инфекций в пространстве является отсутствие инструментария, доступного каждому специалисту медику и позволяющего сохранять информацию о месте события в единой для всей страны системе координат, а также отсутствие практики передачи географически точной информации об инфекциях. Решением проблемы первичного сбора данных об инфекциях, по мнению специалистов, могло бы стать массовое внедрение открытой платформы Google Earth. Разработки в этой области уже ведутся в подмосковном центре прикладной микробиологии.

«Использование Google Earth как среды для первичного ввода данных видится наиболее перспективным сегодня подходом к обеспечению полноценного сбора ГИС-данных в масштабах всей страны и в реальном или близком к реальному времени, - отметил руководитель информационно-аналитической сектора Центра Прикладной микробиологии и биотехнологии в подмосковном Оболенске, доктор физико-математических наук Леонид Завальский. – Такой вывод позволяет сделать оптимальный интерфейс платформы, возможность практически неограниченного масштабирования системы на ее основе и работы даже в отсутствие выхода в интернет. Быстрый, по «горячим следам» ввод данных о случаях инфекционных заболеваний позволяет сохранить эту очень важную для последующего анализа, но быстро забывающуюся и не фиксируемую в стандартной отчетной документации информацию».

Google Earth будет полезен не только медикам. Возможность наглядного представления о масштабах угроз, стоящих перед страной, многим позволит проникнуться серьезностью проблем, отслеживать изменение обстановки, а в случае чрезвычайных ситуаций организовать эффективное и адресное распространение свежей и достоверной информации. Наглядная картина распространения инфекций будет не лишней в учебном процессе.

Борьба с распространением особо опасных инфекций – проблема не одних лишь медиков. «Цена вопроса» велика – по оценкам специалистов, в случае пандемии птичьего гриппа в России годовой ущерб достигнет от 1% до 5% ВВП, и тогда об удвоении последнего можно будет забыть надолго.

Более подробная информация о новой технологии изучения развития инфекций в пространстве будет представлена в разделе Исследования и разработки – RND.CNews.