Арктическая зона Российской Федерации (АЗРФ), являясь территорией перспективного развития и освоения, требует повышенного внимания к проблемам сохранения санитарно-эпидемиологического благополучия населения с учетом специфических природно-климатических и социально-экономических факторов. Эти обстоятельства заставляют разрабатывать и внедрять нестандартные управленческие решения в выборе технологического освоения территорий, особенностей труда и быта людей в этих условиях.
Для решения задач в области охраны окружающей среды и санитарно-эпидемиологического благополучия населения разработаны и активно используются различные электронные информационно-аналитические публичные ресурсы на основе геоинформационных технологий (ГИС-технологий). Преимуществом ГИС-технологий является удобство сбора, анализа и визуального представления информации, напрямую связанной с территорией, что особенно актуально при работе с большими объёмами информации, привязанной к большим территориям.
В то же время применительно к АЗРФ подобные ресурсы отсутствуют, либо не затрагивают вопросы санитарно-эпидемиологического благополучия населения.
Авторами разработана концепция геопортала санитарно-эпидемиологического состояния АЗРФ на основе ГИС, который мог бы являться обширной электронной базой данных факторов среды обитания и состояния здоровья населения, а также выступать в качестве эффективного инструмента оценки санитарно-эпидемиологического благополучия населения с функцией пространственного анализа.
Разработана тестовая версия для размещения в сети Интернет, ведется работа по наполнению актуальной информацией о факторах среды обитания и здоровья населения.
Ключевые слова: санитарно-эпидемиологическое благополучие, риски здоровью, питьевая вода, атмосферный воздух, Арктическая зона Российской Федерации (АЗРФ), геопортал.
Введение. В настоящее время Арктическая зона Российской Федерации (АЗРФ) становится зоной интенсивного освоения с привлечением к производственной деятельности в этом регионе сотни тысяч человек. Реализация поставленных задач, в т.ч. по развитию промышленной, инженерной и транспортной инфраструктуры, по созданию рабочих мест, обустройству населенных пунктов неразрывно связана с обеспечением безопасных условий труда и быта населения на территориях со значительными климатическими особенностями, влияющими, прежде всего на санитарно-гигиеническую и эпидемиологическую ситуацию, сохранение здоровья и жизни людей [1]. Данное обстоятельство обусловливает необходимость рассмотрения, обсуждения и решения вопросов, связанных с обеспечением санитарно-эпидемиологического благополучия на осваиваемых территориях Арктики как обязательного условия для эффективной реализации инвестиционных проектов, планируемых государством. В свою очередь, это заставляет обосновывать, разрабатывать и внедрять нестандартные управленческие решения не только в выборе технологического освоения территорий, но и прежде всего в отношении труда и быта людей в этих условиях [2].
Среди приоритетных национальных и инвестиционных проектов в области освоения Арктики, требующих комплексной санитарно-эпидемиологической экспертизы, следует перечислить следующие:
- Создание 8 опорных зон развития Арктики [3, 4];
- Создание единого оператора Северного морского пути [5];
- Цифровизация Арктики: телемедицина, связь и коммуникация;
- Строительство железнодорожной магистрали «Северный широтный ход»;
- Реализация федерального проекта «Чистая вода»: обеспечение населения доброкачественной питьевой водой; создание Интерактивной карты контроля качества питьевой воды в Российской Федерации;
- Реализация федерального проекта «Чистый воздух»: снижение уровня загрязнения атмосферного воздуха в крупных промышленных центрах; снижение объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух; создание эффективной системы мониторинга и контроля качества атмосферного воздуха;
- Решение проблем коммунальных отходов и отходов производства и их утилизации.
Для решения перечисленных задач необходимо создание системы эффективной оценки и управления санитарно-эпидемиологической обстановкой в Арктике с учетом особого внимания к сохранению здоровья населения, снижению смертности и увеличению продолжительности жизни населения, а также разработка мероприятий по профилактике заболеваемости. Важным фактором, определяющим эффективность данных мероприятий, является полнота, достоверность и качество исходной информации, напрямую влияющей на характер принимаемых решений [6].
В настоящее время для решения различных задач в области охраны окружающей среды и санитарно-эпидемиологического благополучия населения разработано и активно используется большое количество электронных информационно-аналитических публичных ресурсов на основе геоинформационных технологий (ГИС-технологий) – как в России, так и в других странах [7, 8, 9].
Основным преимуществом ГИС-технологий в данных сферах является удобство сбора, анализа и визуального представления различной информации, напрямую связанной с территорией («привязанная к карте») [10, 11].
Правительством Российской Федерации принята Концепция создания и развития инфраструктуры пространственных данных (ИПД) Российской Федерации. Также формируются региональные и ведомственные ИПД, предусматривающие создание специализированных, отраслевых, тематических геопорталов. Созданы и активно используется различные региональные электронные ресурсы на основе ГИС-технологий (региональные геопорталы субъектов России), однако, ни один из них не освещает проблемы и задачи обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия, и особенно – в Арктической зоне [11].
Цели и задачи. С учетом вышесказанного, с целью сбора и анализа информации о состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия была поставлена задача создания и развития геоинформационного портала (Геопортала) «Санитарно-эпидемиологическое благополучие населения в Арктической зоне Российской Федерации».
Концепция Геопортала построена на основе геоинформационной системы (ГИС), сервера базы данных и массива информации о факторах среды обитания населения, состояния здоровья населения, социально-экономических и медико-демографических показателей с применением информационно-аналитического инструментария и методов пространственной обработки данных [12].
Геопортал создается как многоуровневая система сбора, хранения и анализа данных, которая реализуется на картографической основе и включает в себя:
- собственно картографическую часть («атлас» в традиционном понимании);
- различные пространственные объекты, связанные с картой;
- набор аналитических и расчетных методов;
- управленческие и экспертные решения на основе анализа данных.
Схематически концепция Геопортала приведена на рисунке 1.
Рис. 1. Концепция Геопортала
В качестве программной среды для реализации технических возможностей Геопортала и визуализации информации на картографической основе используется ГИС ArcGis в серверной версии ArcGis Server v.10.7 Advanced Enterprise. Для хранения и подгрузки баз данных (БД) в ГИС использована система управления базами данных (СУБД) серии SQL.
Визуальное представление Геопортала реализуется в виде доступного в сети Интернет веб-сайта с доступом через окно веб-браузера с настраиваемыми разноуровневыми правами доступа.
В Геопортале реализованы следующие слои (уровни представления) данных:
- АЗРФ в целом;
- Субъекты в составе АЗРФ;
- Районы субъектов;
- Населенные пункты;
- Отдельные объекты: инфраструктурные, точечные и площадные (полигональные).
В настоящее время Геопортал находится в режиме технической отладки и наполнения данными. С учетом программных и аппаратно-технических возможностей планируется наполнение Геопортала следующим объемом и перечнем данных:
•Демографические показатели – 19 показателей;
•Состояние здоровья населения – свыше 2100 показателей;
•Состояние среды обитания населения – свыше 1200 показателей;
•Социально-экономические показатели территорий – более 20 показателей;
•Качество продуктов питания – более 60 показателей;
•Природно-климатических данные и территориально-географические показатели;
•Инфраструктурные и экономические показатели развития территорий.
Пример структуры БД приведен на рисунке 2.
Рис. 2. Пример структуры БД Геопортала
Для выполнения аналитических задач Геопортал оснащен широким перечнем функционала и различного инструментария, в частности:
•Статистический анализ выборочных массивов пространственно-связанных данных;
•Пространственный анализ распределения и корреляции показателей, его визуализация;
•Ретроспективный корреляционный анализ для выявления причинно-следственных связей.
В качестве основных источников данных для наполнения Геопортала информацией используются следующие источники информации:
- Формы федерального и отраслевого статистического наблюдения за состоянием здоровья населения и среды обитания;
- Шаблоны Федерального информационного фонда СГМ (ФИФ СГМ);
- Данные дистанционного (спутникового) зондирования Земли (ДЗЗ);
- Отчеты Федеральной службы государственной статистики (Росстат);
- Информационно-аналитическая система Роспотребнадзора.
Возможности Геопортала позволят осуществлять с учетом реальной и прогнозируемой санитарно-эпидемиологической обстановки:
1. Разработку генеральных схем развития территорий АЗРФ;
2. Планирование инвестиционных проектов;
3. Разработку мер по профилактике и снижению заболеваемости населения, в т.ч. профессиональной;
4. Разработку адресных социальных программ для различных групп населения с учетом различной специфики;
5. Создание программ комплексного оздоровления территорий и обеспечения гигиенической и экологической безопасности населения;
6. Совершенствование системы ведения СГМ;
7. Возможность оперативного доступа к перечню медико-демографической и социально-экономической информации в режиме «онлайн» через интернет-портал для широкого круга уполномоченных организаций (органы власти, медицинские учреждения, органы Роспотребнадзора и др.).
С помощью инструментов пространственного анализа возможно наглядно визуализировать и ранжировать территории различного уровня (субъект, район, населенный пункт) по численности, плотности населения, интенсивности показателей заболеваемости (как общей, так и по отдельным нозологиям) или выраженности показателей факторов среды обитания.
Инструменты статистического анализа позволяют выбрать определенные территории, представляющие интерес, и провести сравнение интересующего показателя в динамике за конкретный период.
Аналогичным образом можно визуализировать расположение точек мониторинга качества питьевой воды и атмосферного воздуха, оценить их количество и территориальное распределение в различных регионах (субъектах, населенных пунктах), провести корреляцию между плотностью и численностью населения и количеством постов мониторинга.
Результаты многолетнего мониторинга, привязанные к определенной территории, можно сравнивать в динамике по совокупности факторов, либо по отдельному показателю, что дает возможность, применяя инструменты пространственного анализа, быстро визуализировать благополучные или неблагополучные территории.
Примеры визуализации пространственных данных о санитарно-эпидемиологической обстановке в Геопортале представлены на рисунках 3,4.
Рис. 3. Пример ранжирования территорий АЗРФ по демографическим показателям.
Рис.4. Пример визуализации уровней загрязнения воды централизованного питьевого водоснабжения в АЗРФ
При разработке Геопортала реализована возможность работы с локальными данными, с их последующей детализацией, например, до уровня отдельного промышленного предприятия (или даже отдельного источника). В этом случае, при проведении санитарно-эпидемиологической оценки или экспертизы специалисты могут пользоваться верифицированной и актуальной информацией о параметрах воздействия предприятия на среду обитания населения, об уровнях экспозиции населения на заданный отрезок времени, включая оценку риска для здоровья жителей.
Организация данных на Геопортале позволяет в удобной визуальной и цифровой форме получить представление о пространственном взаимоотношении промышленной площадки и селитебной территории, о зоне потенциального воздействия предприятия, об источниках выбросов загрязняющих веществ и других компонентах оценки санитарно-эпидемиологической ситуации.
Расчеты в системе могут производиться для любой точки оцениваемого пространства, что позволяет оперировать выверенными количественными показателями экспозиционной нагрузки.
С учетом описанных возможностей Геопортала, представляется перспективным и целесообразным следующее:
- Внедрение Геопортала как аналитического инструмента в практику органов и учреждений Роспотребнадзора, а также органов исполнительной власти субъектов в составе АЗРФ.
- Обеспечение автоматического обновления и подгрузки актуальных данных о факторах среды обитания и состоянии здоровья населения из различных существующих информационно-аналитических систем - как Роспотребнадзора, так и в рамках межведомственного взаимодействия и интеграции (Росгидромет, Росприроднадзор, Минздрав и др.);
- Использование результатов Геопортала при разработке и реализации государственных, инвестиционных и региональных проектов и программ развития АЗРФ.
Заключение. Учитывая значительный объем данных, планируемых к размещению, хранению и визуализации, настоящая работа планируется как многолетняя, направленная на систематический сбор новых сведений, анализ имеющихся данных и расширение перечня показателей, что, по мнению авторов, должно позволить выявить причинно-следственные связи и корреляции между различными факторами (группами факторов) и состоянием здоровья населения.
Таким образом, создаваемый Геопортал должен стать, с одной стороны, информационно-аналитической системой с обширной базой данных факторов среды обитания и состояния здоровья населения, а с другой – эффективным инструментом оценки санитарно-эпидемиологического благополучия населения АЗРФ в целом и на отдельно взятых территориях с широким перечнем функций пространственного анализа, что в совокупности будет служить инструментом для обоснования принятия управленческих решений.
Список литературы
1. Научно-технические проблемы освоения Арктики. Доклад Министра природных ресурсов и экологии РФ С.Е. Донского. М.: Наука, - 2015. 490 с.
2. Горбанев С.А. Основные направления и задачи научных исследований ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия на территории Арктической зоны Российской Федерации. // «Проблемы сохранения здоровья и обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Арктике». Материалы научно-практической конференции с международным участием. - 2017 – Издательство: ООО «ИПК «Коста». С. 8-13.
3. Воронина Е.П. Формирование опорных зон развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечение их функционирования: применение Gap-анализа // Регионалистика. 2017. Т. 4. № 6. С. 60-69. DOI: 10.14530/reg.2017.6
4. Андреева Е.Н. Опорные зоны в Арктике: новые веяния в решении старых проблем // ЭКО. - 2017. № 9. C. 26-41.
5. Федеральный закон «О Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» от 01.12.2007 N 317-ФЗ (последняя редакция).
6. Ю.А. Новикова. Межрегиональный социально-гигиенический мониторинг – перспективное направление обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия // Российская гигиена - развивая традиции, устремляемся в будущее. Материалы XII Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. - 2017.Москва.– С. 140-143
7. Токарчук С. М., Токарчук О. В., Трофимчук Е. В. Методические основы создания региональных электронных эколого-географических атласов. Псковский региональный журнал. 2015 № 22 // URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metodicheskie-osnovy-sozdaniya-regionalnyh-elektronnyh-ekologo-geo....
8. Д.В. Яковлев. Геопортал Воронежской области - инструмент повышения эффективности обращения региональных пространственных данных // Вестник Воронежского государственного университета. - 2012 Т. 8 № 1. С. 41-45.
9. А.П. Декстер, Д.Р. Струков. Геопортал «Геоинформационная система здравоохранения Санкт-Петербурга» в сети Интернет как пример системы для управления территорией здравоохранения. // Врач и информационные технологии. - 2012 № 3 С. 58-63.
10. Чепиков Н.А. Совершенствование системы социально-гигиенического мониторинга региона с использованием геоинформационных технологий. // URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovershenstvovanie-sistemy-sotsialno-gigienicheskogo-monitoringa-r.....
11. Федоров В.Н., Новикова Ю.А., Ковшов А.А. Актуальные вопросы практического применения ГИС-технологий в деятельности органов и учреждений Роспотребнадзора // Сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Профилактическая Медицина. - 2017». Т. 3. С. 225-230.
12. Горбанев С.А., Куличенко А.Н., Федоров В.Н., Дубянский В.М., Новикова Ю.А., Ковшов А.А., Тихонова Н.А, Шаяхметов О.Х. Организация межрегиональной системы мониторинга с использованием ГИС-технологий на примере арктической зоны российской федерации. // Гигиена и санитария.- 2018. 97;12:1133-1140.
References:
1. Scientific and technical problems of Arctic exploration. Report of the Minister of Natural Resources and Ecology of the Russian Federation S.E. Donskoy. M .: Nauka, 2015.490 s.
2. S.A. Gorbanev. Main directions and tasks of scientific research of the North-West Scientific Center of Hygiene and Public Health of the North-West Scientific Center for Sanitary and Epidemiological Wellbeing in the Arctic Zone of the Russian Federation. // «Problems of Preservation of Health and Ensuring the Sanitary and Epidemiological Well-Being of the Population in the Arctic». Materials of the scientific-practical conference with international participation. 2017 - Publisher: OOO «IPK» Kosta». Pp. 8-13.
3. Voronina E.P. The formation of supporting zones for the development of the Arctic zone of the Russian Federation and ensuring their functioning: the use of Gap-analysis // Regional Studies. 2017.V. 4. No. 6. P. 60-69. DOI: 10.14530 / reg.2017.6
4. Andreeva E.N. Support zones in the Arctic: new trends in solving old problems // IVF. 2017. No. 9. C. 26-41.
5. Federal Law «On the State Atomic Energy Corporation» Rosatom» dated 01.12.2007 N 317-ФЗ (latest revision).
6. Yu.A. Novikova Interregional social hygienic monitoring – topical trend to provide sanitary-epidemiological wellbeing // Russian hygiene - developing traditions, rushing into the future. Materials of the XII All-Russian Congress of Hygienists and Sanitary Physicians. 2017. Moscow. - P. 140-143.
7. S.M. Tokarchuk, O. V. Tokarchuk, E.V. Trofimchuk Methodological basis for the creation of regional electronic ecologo-geographical atlases. Pskov Regional Journal. 2015 No. 22 // URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metodicheskieosnovy-sozdaniya-regionalnyh-elektronnyh-ekologogeogr...
8. D.V. Yakovlev Geoportal of the Voronezh region - a tool for increasing the efficiency of circulation of regional spatial data // Vestnik Voronezh State University. 2012 T. 8 No. 1. P. 41-45.
9. A.P. Dexter, D.R. Strukov. Geoportal «Geoinformation system of St. Petersburg healthcare» in the Internet as an example of a system for managing the health territory. // Doctor and information technology. 2012 № 3 S. 58-63.
10. N.A. Chepikov Perfection of the system of socio-hygienic monitoring of the region using geoinformation technologies. // URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovershenstvovaniesistemy-sotsialno-gigienicheskogo-monitoringa-re... (26.08.2018).
11. Fedorov V.N., Novikova Yu.A., Kovshov A.A. Actual issues of the practical application of GIS technologies in the activities of bodies and institutions of the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare // Collection of scientific papers of the All-Russian Scientific and Practical Conference with international participation «Preventive Medicine-2017» . T. 3.P. 225-230.
12. Gorbanev S.A., Kulichenko A.N., Fedorov V.N., Dubyansky V.M., Novikova Yu.A., Kovshov A.A., Tikhonova N.A., Shayahmetov O.H. Organization of an interregional monitoring system using gis technologies by the example of Russian Federation Arctic Zone. Hygiene and sanitation. 2018. Vol. 97. No. 12. S.1133-1140.
