Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một tập hợp các công cụ giúp cho việc thu thập, lưu trữ, hiển thị và chuyển đổi các dữ liệu mang tính chất không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề phục vụ cho các mục đích cụ thể….Với khuôn khổ bài viết có hạn, chúng tôi xin giới thiệu sơ lược về lịch sử phát triển, cơ cở dữ liệu…và ứng dụng của GIS trong một số ngành, đặc biệt là quản lý, phòng chống và dự báo bệnh tật.
Lịch sử phát triển:
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - gọi tắt là GIS) được hình thành vào những năm 1960 và phát triển rất rộng rãi trong 10 năm lại đây. GIS ngày nay là công cụ trợ giúp quyết định trong nhiều hoạt động kinh tế - xã hội, Y tế, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, nhà nghiên cứu, các doanh nghiệp, các cá nhân... đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào.
Trong những năm 70 ở Bắc Mỹ đã có sự quan tâm nhiều hơn đến việc bảo vệ môi trường và phát triển GIS. Thời kỳ này, hàng loạt thay đổi thuận lợi cho sự phát triển của GIS, đặc biệt là sự gia tăng ứng dụng của máy tính với dung lượng bộ nhớ và tốc độ lớn. Chính những thuận lợi này mà GIS dần dần được thương mại hoá. Năm 1977 đã có nhiều hệ thống tin địa lý khác nhau trên thế giới, bên cạnh đó còn có sự phát triển mạnh mẽ các kỹ thuật xử lý ảnh viễn thám, làm nảy sinh một hướng nghiên cứu kết hợp giữa GIS và viễn thám được đặt ra. Thời kỳ này những nước có những đầu tư đáng kể cho việc phát triển ứng dụng làm bản đồ, hay quản lý dữ liệu có sự trợ giúp máy tính là Canada và Mỹ sau đó đến các nước như Thuỵ Điển, Đan Mạch, Pháp…
Thập kỷ 80 được đánh dấu bởi các nhu cầu sử dụng GIS ngày càng tăng với các quy mô khác nhau. Người ta tiếp tục giải quyết những tồn tại của những năm trước, đặc biệt là vấn đề số hoá dữ liệu. Thập kỷ này cũng đánh dấu bởi sự nảy sinh các nhu cầu mới trong ứng dụng GIS như: theo dõi sử dụng tối uư các nguồn tài nguyên, đánh giá khả thi các phương án quy hoạch, các bài toán giao thông…GIS trở thành một công cụ hữu hiệu trong quản lý và trợ giúp quyết định.
GIS là gì?
GIS có thể hiểu một cách đơn giản là tập hợp các thông tin có liên quan đến yếu tố địa lý một cách đồng bộ và logic. Như vậy, về ý tưởng nó được xuất hiện rất sớm cùng với sự phát minh ra bản đồ. Nhưng sự hình thành rõ nét của hệ thông tin địa lý một cách hoàn chỉnh, và đưa vào ứng dụng có hiệu quả thì cũng chỉ nghiên cứu phát triển trong một số năm gần đây.Hay nói cách khác Hệ thống thông tin địa lý GIS là một công cụ tập hợp những quy trình dựa trên máy tính để lập bản đồ, lưu trữ và thao tác dữ liệu địa lý, phân tích các sự vật hiện tượng thực trên trái đất, dự đoán tác động và hoạch định chiến lược. Một tập hợp có tổ chức của phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và con người được thiết kế để thu nhận, lưu trữ, cập nhật, thao tác phân tích làm mô hình và hiển thị tất cả các dạng thông tin địa lý có quan hệ không gian nhằm giải quyết các vấn đề về quản lý khác nhau.
Nội dung cơ sở dữ liệu nền GIS
Cơ sở dữ liệu nền GIS
Cơ sở dữ liệu nền GIS bao gồm 2 phần: Cơ sở dữ liệu không gian và cơ sở dữ liệu thuộc tính chung
Cơ sở dữ liệu không gian
•Điểm: là đối tượng vô hướng,có vị trí trong không gian. Là sự thể hiện hình học đơn giản nhất. Tuy nhiên tỷ lệ của bản đồ có thể quyết định một đối tượng là dạng điểm hay không.
•Đường: là đối tợng một chiều, có vị trí, có chiều dài, ví dụ: sông, suối, đường, ranh giới hành chính, đường điện, dây cáp, các loại đường ống…
* Vùng: là đối tợng hai chiều, có vị trí, có chiều dài, và có cả chiều rộng (hay có diện tích)
 | 
Hình ảnh thể hiện dữ liệu không gian
Điểm, đường, vùng) |
Cơ sở dữ liệu thuộc tính chung
Dữ liệu hình ảnh:
Dữ liệu hình ảnh được dựa trên các pixel (cell_base data) trong đó mỗi pixcel hoặc điểm ảnh có một giá trị nhất định. Dữ liệu này bao gồm ảnh vệ tinh, ảnh hàng không, ảnh quét hoặc ảnh được chuyển từ định dạng in (printer format) sang định dạng kỹ thuật số (digital format). Hình ảnh được sử dụng như nền để hiển thị hoặc định vị những dữ liệu không gian khác chảng hạn như đường cao tốc hoặc các tòa nhà.
 |  |
Pixell | Hình ảnh Hà Nội chụp bằng vệ tinh |
Dữ liệu bảng
Bao gồm nhiều dữ liệu thông tin, chủ yếu là thong tin mô tả về các đối tượng trên bản đồ. Bằng cách gắn những dữ liệu này với các lớp dữ liệu đồ họa, ta có thể mở các thông tin có sẵn, hiển thị hoặc truy vấn đặc tính của dữ liệu bản đồ.
 |
Sự liên kết dữ liệu thuộc tính chung và dữ liệu không gian |
Dữ liệu trong GIS lưu trữ như thế nào?
Có hai mô hình cơ bản để lu trữ dữ liệu địa lý:Mô hình Vector vàmô hình Raster
Mô hình Vectorlưu trữ các cặp toạ độ của các đối tượng bao gồm mô hình Spagheti và mô hình quan hệ không gian Topology.
Mô hình quan hệ không gian Topology |
Mô hình Raster sử dụng mạng lưới của các ô hình vuông để thể hiện các đối tượng của thế giới thực.
Dữ liệu Raster thể hiện được cả các giá trị rời rạc dạng số nguyên và cả các giá trị liên tục dạng thập phân
 |  |
Các loại hình sử dụng đất thể hiện các giá trị rời rạc
dạng số nguyên. | Độ cao thể hiện các giá trị liên tục dạng thập phân. |
Khi làm việc với hệ thống GIS có thể tiếp cận dưới các cách nhìn nhận như sau:
1.Cơ sở dữ liệu địa lý (Geodatabase - theo cách gọi của ESRI): GIS là một cơ sở dữ liệu không gian chuyển tải thông tin địa lý theo quan điểm gốc của mô hình dữ liệu GIS (yếu tố, topology, mạng lưới, raster,...)
2.Hình tượng hoá (Geovisualization): GIS là tập các bản đồ thông minh thể hiện các yếu tố và quan hệ giữa các yếu tố trên mặt đất. Dựa trên thông tin địa lý có thể tạo nhiều loại bản đồ và sử dụng chúng như là một cửa sổ vào trong cơ sở dữ liệu để hỗ trợ tra cứu, phân tích và biên tập thông tin.
3.Xử lý (Geoprocessing): GIS là các công cụ xử lý thông tin cho phép tạo ra các thông tin mới từ thông tin đã có. Các chức năng xử lý thông tin địa lý lấy thông tin từ các tập dữ liệu đã có, áp dụng các chức năng phân tích và ghi kết quả vào một tập mới.
Bản đồ nền
Bản đồ nền là bản đồ chỉ bao gồm yếu tố nền cơ sở địa lý. Nó là cơ sở để xác định vị trí địa lý của các đối tượng trong dữ liệu chuyên nghành. Nền cơ sở địa lý của bản đồ là tập hợp những yếu tố thuỷ văn, giao thông, dân cư, biên giới quốc gia, địa giới hành chính, địa danh và địa hình để làm cơ sở thể hiện cách nội dung khác trên bản đồ.
Bản đồ nền được phân thành 2 nhóm: bản đồ địa lý chung và địa lý chuyên đề.
Bản đồ địa lý chung là bản đồ thể hiện mọi đối tượng, hiện tượng địa lý của bề mặt trái đất, bao gồm đầy đủ các đối tượng và hiện tượng kinh tế, văn hóa, xã hội như thủy văn, địa hình, thực vật, đất đai, dân cư, giao thông, công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp văn hóa, hành chính-chính trị. Tùy thuộc tỷ lệ bản đồ mà mức độ nội dung bản đồ địa lý chung có thể chi tiết hoặc ít chi tiết hơn, nhưng về nguyên tắc thì bản đồ địa lý chung đều thể hiện mọi đối tượng, hiện tượng với cùng mức độ chi tiết, nghĩa là không chú trọng yếu tố này hay xem nhẹ yếu tố kia khi xét bản đồ ở một tỉ lệ nhất định
Trên bản đồ địa lý chuyên đề có sự phân chia nội dung chính và nội dung phụ. Nội dung chính là nội dung bản đồ chuyên đề, còn nội dung phụ là cơ sở các yếu tố địa lý hay còn gọi là bản đồ nền. Nếu chỉ có nội dung chuyên đề không thì không thể tạo thành bản đồ chuyên đề, vì bản đồ chuyên đề thể hiện nội dung chọn lọc trong mối quan hệ tương hỗ với các yếu tố khác của cảnh quan môi trường địa lý. Cho nên bản đồ chuyên đề được xây dựng dựa trên nội dung chuyên đề thể hiện trên bản đồ nền. Như vậy việc xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ nền là một trong những giai đoạn quan trọng trong việc thành lập bản đồ chuyên đề. 
Ảnh vệ tinh LANDSAT chụp khu vực Quy Nhơn |
Viễn thám (RS: Remote Sensing), Hệ thống định vị toàn cầu (GPS: Global Position System) và GIS
Tư liệu viễn thám bao gồm ảnh hàng không (ảnh chụp từ máy bay) và ảnh vệ tinh (ảnh chụp từ vệ tinh). Đặc điểm của những tấm ảnh viễn thám là luôn phản ánh trung thực bề mặt trái đất tại thời điểm chụp ảnh, vì vậy tư liệu ảnh viễn thám đợc sử dụng để thành lập các loại bản đồ, thăm dò nguồn tài nguyên thiên nhiên. Công nghệ viễn thám đặc biệt hiệu quả đối với những đối tượng mà khả năng tiếp cận nghiên cứu trực tiếp ngoài thực địa khó khăn như khu vực vùng núi cao, hải đảo xa bờ.
Đặc điểm quan trọng của các tấm ảnh vệ tinh là có chu kỳ lặp lại nhanh chóng (Landsat có chu kỳ chụp lặp lại là 18 ngày). Đặc điểm này cho phép theo dõi quá trình diễn biến tự nhiên phân tích nhanh chóng trạng thái cây trồng nông nghiệp, thay đổi sử dụng đất, các quá trình phát triển của sự xói mòn đất....Hiện nay, ở nước ta tư liệu viễn thám được sử dụng nhiều trong hầu hết các lĩnh vực quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên.
GPS là hệ thống bao gồm 24 vệ tinh bay xung quanh trái đất, bay trong 6 quỹ đạo tròn ở độ cao 20.200 km. Tại bất kỳ một vị trí nào trong không gian, cũng có thể nhìn thấy ít nhất 4 vệ tinh, nhờ đó có thể xác định chính xác tọa độ đối tượng thông qua máy thu GPS. GPS được sử dụng nhiều trong lĩnh vực trắc địa, lập bản đồ, điều tra nguồn tài nguyên thiên nhiên... | Một vài loại GPS có độ chính xác từ 15 đến 02 mét |
Ứng dụng của GIS trong một số ngành
Vì GIS được thiết kế như một hệ thống chung để quản lý dữ liệu không gian, nó có rất nhiều ứng dụng trong việc phát triển đô thị và môi trường tự nhiên như là: quy hoạch đô thị, quản lý nhân lực, nông nghiệp, điều hành hệ thống công ích, lộ trình, nhân khẩu, bản đồ, giám sát vùng biển, cứu hoả và bệnh tật. Trong phần lớn lĩnh vực này, GIS đóng vai trò như là một công cụ hỗ trợ quyết định cho việc lập kế hoạch hoạt động.
Môi trường
Có rất nhiều ứng dụng đã phát triển trong những tổ chức quan tâm đến môi trường . Với mức đơn giản nhất thì người dùng sử dụng GIS để đánh giá môi trường, ví dụ như vị trí và thuộc tính của cây rừng. Ứng dụng GIS với mức phức tạp hơn là dùng khả năng phân tích của GIS để mô hình hóa các tiến trình xói mòn đất sư lan truyền ô nhiễm trong môi trường khí hay nước, hoặc sự phản ứng của một lưu vực sông dưới sự ảnh hưởng của một trận mưa lớn. Nếu những dữ liệu thu thập gắn liền với đối tượng vùng và ứng dụng sử dụng các chức năng phân tích phức tạp thì mô hình dữ liệu dạng ảnh (raster) có khuynh hướng chiếm ưu thế.
Khí tượng thuỷ văn
Trong lĩnh vực này GIS được dùng như là một hệ thống đáp ứng nhanh, phục vụ chống thiên tai như lũ quét ở vùng hạ lưu, xác định tâm bão, dự đoán các luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt, từ đó đưa ra các biện pháp phòng chống kịp thời... vì những ứng dụng này mang tính phân tích phức tạp nên mô hình dữ liệu không gian dạng ảnh (raster) chiếm ưu thế.
Nông nghiệp
Những ứng dụng đặc trưng: Giám sát thu hoạch, quản lý sử dụng đất, dự báo về hàng hoá, nghiên cứu về đất trồng, kế hoạch tưới tiêu, kiểm tra nguồn nước.
Dịch vụ tài chính
GIS được sử dụng trong lĩnh vực dịch vụ tài chính tương tự như là một ứng dụng đơn lẻ. Nó đã từng được áp dụng cho việc xác định vị trí những chi nhánh mới của Ngân hàng. Hiện nay việc sử dụng GIS đang tăng lên trong lĩnh vực này, nó là một công cụ đánh giá rủi ro và mục đích bảo hiểm, xác định với độ chính xác cao hơn những khu vực có độ rủi ro lớn nhất hay thấp nhất. Lĩnh vực này đòi hỏi những dữ liệu cơ sở khác nhau như là hình thức vi phạm luật pháp, địa chất học, thời tiết và giá trị tài sản.
Y tế
Ngoại trừ những ứng dụng đánh gía, quản lý mà GIS hay được dùng, GIS còn có thể áp dụng trong lĩnh vực y tế. Ví dụ như, nó chỉ ra được lộ trình nhanh nhất giữa vị trí hiện tại của xe cấp cứu và bệnh nhân cần cấp cứu, dựa trên cơ sở dữ liệu giao thông. GIS cũng có thể được sử dụng như là một công cụ nghiên cứu dịch bệnh để phân tích nguyên nhân bộc phát và lây lang bệnh tật trong cộng đồng.
Quản lý hành chính tại địa phương
Quản lý hành chính tại chính quyền địa phương là một trong những lĩnh vực ứng dụng rộng lớn nhất của GIS, bởi vì đây là một tổ chức sử dụng dữ liệu không gian nhiều nhất. Tất cả các cơ quan của chính quyền địa phương có thể có lợi từ GIS. GIS có thể được sử dụng trong việc tìm kiếm và quản lý thửa đất, thay thế cho việc hồ sơ giấy tờ hiện hành. Nhà cầm quyền địa phương cũng có thể sử dụng GIS trong việc bảo dưỡng nhà cửa và đường giao thông. GIS còn được sử dụng trong các trung tâm điều khiển và quản lý các tình huống khẩn cấp.
Bán lẻ
Phần lớn siêu thị vùng ngoại ô được xác định vị trí với sự trợ giúp của GIS. GIS thường lưu trữ những dữ liệu về kinh tế-xã hội của khách hàng trong một vùng nào đó. Một vùng thích hợp cho việc xây dựng môt siêu thị có thể được tính toán bởi thời gian đi đến siêu thị, và mô hình hoá ảnh hưởng của những siêu thị cạnh tranh. GIS cũng được dùng cho việc quản lý tài sản và tìm đường phân phối hàng ngắn nhất.
Giao thông
GIS có khả năng ứng dụng đáng kể trong lĩnh vực vận tải. Việc lập kế hoạch và duy trì cở sở hạ tầng giao thông rõ ràng là một ứng dụng thiết thực, nhưng giờ đây có sự quan tâm đến một lĩnh vực mới là ứng dụng định vị trong vận tải hàng hải, và hải đồ điện tử. Loại hình đặc trưng này đòi hỏi sự hỗ trợ của GIS.
Các dịch vụ điện, nước, gas, điện thoại...
Những công ty trong lĩnh vực này là những người dùng GIS linh hoạt nhất, GIS được dùng để xây dựng những cơ sở dữ liệu là cái thường là nhân tố của chiến lược công nghệ thông tin của các công ty trong lĩnh vự này. Dữ liệu vecto thường được dùng trong các lĩnh vực này. những ứng dụng lớn nhất trong lĩnh vực này là Automated Mapping và Facility Management (AM-FM). AM-FM được dùng để quản lý các đặc điểm và vị trí của các cáp, valve... Những ứng dụng này đòi hỏi những bản đồ số với độ chính xác cao.
Một tổ chức dù có nhiệm vụ là lập kế hoạch và bảo dưỡng mạng lưới vận chuyền hay là cung cấp các dịch vụ về nhân lực, hỗ trợ cho các chương trình an toàn công cộng và hỗ trợ trong các trường hợp khẩn cấp, hoặc bảo vệ môi trường, thì công nghệ GIS luôn đóng vai trò cốt yếu bằng cách giúp cho việc quản lý và sử dụng thông tin địa lý một cách hiệu quả nhằm đáp ứng các yêu cầu hoạt động và mục đích chương trình của tổ chức đó.
GIS có thể làm được những gì cho các tổ chức Y tế
GIS được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực của cuộc sống như giao thông vận tải, kinh doanh, viễn thông, giáo dục, quốc phòng, tài nguyên thiên nhiên… Sau đây chúng ta sẽ tìm hiều GIS có thể làm được những gì cho các tổ chức Y tế trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe cá nhân và cộng đồng.
GIS sử dụng trên Desktop
Phân tích sự bùng nổ của dịch bệnh và những thách thức xã hội, minh họa khoảng cách giữa vùng phục vụ và mức độ bao phủ của dịch vụ. Kiểm soát việc phân tích dữ liệu địa lý về nhân khẩu học, các tài liệu về sự chênh lệch sức khỏe và sự tham gia vào các dịch vụ. Quản lý hậu cần về phương diện địa lý các loại nguyên vật liệu dùng trong chăm sóc sức khỏe, các nhà cung cấp thiết bị, những người chăm sóc sức khỏe và tài sản. Gợi ý các tuyến đường tối ưu cho những người thực hiện dịch vụ y tế, cấp cứu, phương tiện vận tải và nhà cung cấp để đi đến hiện trường.
Internet GIS
Cho phép công chúng truy cập tới những thông tin y tế liên quan đến CSDL không gian. Xuất bản thông tin dưới dạng bản đồ để có thể hình dung các thông tin không gian trong lĩnh vực y tế, tài nguyên và các hoạt động sinh hoạt của con người. Cung cấp các dịch vụ tại địa phương giúp cho người tiêu dùng tìm kiếm các nguồn dịch vụ chăm sóc sức khỏe cá nhân và cộng đồng tại nơi mình sinh sống. Kết nối các khai báo và báo động với những đơn vị nắm giữ dịch vụ chăm sóc sức khỏe cá nhân và cộng đồng. Cảnh báo sớm tới cộng đồng về những đe dọa và những trường hợp khẩn cấp như sự phát sinh của bệnh cúm, sự bùng nổ của dịch bệnh hoặc nguy cơ xảy ra các hoạt động bạo lực bằng vũ khí sinh học.
Wireless GIS
Hỗ trợ việc phân phát thông tin về dịch vụ chăm sóc sức khỏe đến cộng đồng và gia đình. Cung cấp thông tin, bản đồ số về cơ sở điều trị, thông tin KTXH, hành vi và môi trường sức khỏe cho những người có trách nhiệm phản ứng nhanh và người lãnh đạo cộng đồng. Cung cấp những thông tin về vị trí chăm sóc sức khỏe gần nhất cho khách hàng đang có yêu cầu.
GIS Xã hội
Tích hợp hạ tầng cơ sở thông tin địa lý về dịch vụ chăm sóc sức khỏe của địa phương, vùng và quốc gia. Dữ liệu của dịch vụ chăm sóc sức khỏe có thể được điều khiển truyền qua việc sử dụng tin nhắn. Quản lý về mặt địa lý và địa phương phạm vi tác động và mức độ phổ biến của dịch bệnh, sức khỏe và các can thiệp của cộng đồng.
GIS: thông tin tốt hơn cho ngành Y tế Cộng đồng
Ngay khi tập đoàn sản xuất vac – xin Chiron thông báo rằng không đủ liều vacxin cung cấp cho mùa dịch 2004 – 2005, Hệ thống dịch vụ sức khoẻ nhân loại (HHSS) Nebraska đã nhanh chóng nhận định hai việc cấp bách hiện nay là cung cấp vac-xin và xác định số lượng vac-xin cần thiết cho các quận trong bang. Khi nhận định này được đưa ra, HHSS đã phát triển một phương pháp hiệu quả trong việc cung cấp vac-xin khan hiếm.
Các cơ quan GIS nhanh chóng vào cuộc đưa những thông tinđánh giá tình hình và các nỗ lực ứng phó. Hàng tuần, các thông tin thống kê vac-xin cúm được cập nhật lên cấp Bang, giúp định rõ nơi cung cấp và đảm bảo mọi người dân trong danh sách ưu tiên được cấp đầy đủ vac – xin. Với vai trò ban đầu là nghiên cứu dịch tễ học, GIS giờ đây đã được dùng trong ngành y tế cộng đồng một cách rộng rãi cả về số lượng tổ chức sử dụng lẫn các dạng ứng dụng.
Từ việc phát hiện, ứng phó với việc bùng phát dịch bệnh truyền nhiễm cho đến việc cung cấp dịch vụ nhằm đảm bảo an toàn cho cấp nước và lương thực, khả năng tích hợp và phân tích dữ liệu của GIS sẽ không chỉ đơn thuần cung cấp dữ liệu mà còn cung cấp cách tiếp cận và quản lý thông tin tốt hơn.
Dịch bệnh bùng phát có liên quan chặt chẽ với môi trường tự nhiên và kinh tế xã hội. Ví dụ, trong khu vực mà việc cấp nước thiếu thốn thì bệnh dịch tả là vấn đề thường xuyên. Bệnh sốt rét xảy ra điển hình ở vùng thuận lợi cho sự sinh sôi của muỗi.
Viện ung thư quốc gia Mỹ (NCI) đã phát triển lượng lớn các ứng dụng GIS cơ bản trong việc tìm hiểu mô hình địa lý về tỷ lệ ung thư, theo dõi phát hiện và các tác động tới cộng đồng, đánh giá thực trạng môi trường, mô hình hoá sự lây lan và tỷ lệ sống sót của căn bệnh ung thư, xác định sự khác biệt về y tế, liên kết với cộng đồng và các chuyên viên nghiên cứu khác.
GIS có ý nghĩa quan trọng trong việc phát hiện, quản lý và ứng phó với sự bùng phát dịch bệnh. Trong một thế giới liên tục chuyển động như ngày nay, dịch bệnh có thể đi xa hơn và nhanh hơn trước kia. Từ một trường hợp đầu tiên phát hiện năm 1981, căn bệnh HIV/AIDS đã nhanh chóng lan khắp toàn cầu và là nguyên nhân của hơn 20 triệu cái chết.
GIS đang giúp cho việc quản lý điều trị cho các bệnh nhân nhiễm virut HIV ở Châu Phi. Dự án CellLife ở Nam Phi đã tích hợp GIS với các công nghệ khác nhằm tập hợp thông tin về việc phân phát thuốc một cách tốt hơn. Dự án này kết hợp với việc ứng dụng Cell phone, dữ liệu trên Internet, dữ liệu về HIV/AIDS và công nghệ GIS nhằm giúp các nhân viên y tế có thể nắm bắt cụ thể rõ ràng việc cung cấp thuốc cho từng người nhiễm HIV.
Mối đe doạ đối với ngành Y tế cộng đồng không chỉ là sự bùng phát trực tiếp của dịch bệnh mà còn là sự bùng phát gián tiếp qua quá trình cung cấp thức ăn. Sự bùng phát này có thể xảy ra từ nguyên nhân chủ quan lẫn hiện tượng tự nhiên. Bộ Nông nghiệp Mỹ đang triển khai một chương trình theo dõi động vật, tập trung trước hết vào vật nuôi. Chương trình này sử dụng GIS và các công nghệ thông tin khác nhằm xác định những ảnh hưởng và đặc tính của con vật trong 48 tiếng và xác định được con vật nhiễm bệnh. GIS đã chứng tỏ được giá trị của mình không chỉ trong việc quản lý sự bùng phát dịch bệnh mà còn trong việc quản lý các chương trình phòng chống và đo đếm được hiệu quả.
Giá trị của GIS trong ngành Y tế cộng đồng đã được thừa nhận rộng rãi. Mới đây, một hội nghị có sự tham gia của các lãnh đạo và các chuyên viên chăm sóc y tế từ Châu Phi, Châu Âu và Trung Đông đã được tổ chức bởi ESRI, HP, SAP, và Microsoft: "Viện chăm sóc Y tế - Dịch vụ chăm sóc y tế tối ưu và kiểm soát quỹ y tế" tập trung vào việc sử dụng GIS để đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của hệ thống chăm sóc y tế. Hội nghị được tổ chức vào 16 -17 tháng 3 năm 2005 tại Viên - Áo đã nêu lên sự kết hơp chặt chẽ giữa công nghệ GIS với nguồn dữ liệu và kế hoạch của các cơ quan.
GIS đã được ứng dụng trong phòng chống sốt rét, sốt xuất huyết như thế nào?
Cho đến nay trên thế giới đã có hàng loạt ứng dụng GIS và công nghệ viễn thám trong phòng chống các bệnh truyền nhiễm, bệnh xã hộinói chung và sốt rét, sốt xuất huyết nói riêng. Điển hình là các nghiên cứu của các tác giả như: Kaya. S với Ứng dụng công nghệ viễn thám xác định các yếu tố môi trường liên quan đến nguy cơ mắc sốt rét tại Kennya (The use of remote sensing for identifying Enviromental Factors Associated with Malaria Risk in Kenya), 2002.Tác giả Alharthy (2007). Vai trò của GIS trong chiến lược quản lý phòng chống sốt xuất huyết tại Jeddah, Ả Rập Saudi (Role of GIS in Dengue Control Management Strategy at Jeddah Municipality, Saudi Arabia). Tác giả Srivastava với Ứng dụng GIS trong dự báo sự phân bố véc-tơ sốt rét tại Ấn Độ, 1998 (Application of GIS to predict distribution of malaria vectors in India)… và nhiều công trình nghiên cứu khác (xem tài liệu tham khảo). 
Số lượng BNSR 11 tháng 2010 của MT-TN hiển thị theo mức độ đậm nhạt |
Tại Trung Quốc, tại Khóa đào tạo phòng các chống bệnh ký sinh trùng cho các nước đang phát triển tại Thượng Hải tháng 11/2009 (Training course on parasitic diseases for developing countries in Shanghai, China), đã công bố những kết quả liên quan đến ứng dụng GIS trong phòng chống bệnh Schistosomiasis. Gần đây, tại Hội thảo Công nghệ mới trong chiến lược loại trừ sốt rét khu vực sông Mê-Kông (Workshop on malaria elimination strategy and new technology in mekong region) diễn ra tháng 10/2010 tại thành phố Wuxi đã khẳng định việc ứng dụng GIS là một trong những công nghệ mới ưu tiên nằm trong chiến lược loại trừ sốt rét ở Trung Quốc trong những năm tới.
Ở Việt Nam, cho đến nay chỉ có vài nghiên cứu ứng dụng của GIS được công bố, điển hình là công trình “Ứng dụng công nghệ Viễn thám và GIS trong dự báo nguy cơ sốt rét tại huyện Hàm Thuận Nam, tỉnh Bình Thuận, 2002” của tác giả GS Nguyễn Ngọc Thạch và ThS. Nguyễn Thị Hồng Nhung (Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học tư nhiên Hà Nội).
Sử dụng GIS trong so sánhphân bố sốt xuất huyết 2003 và 2007 của các nước Đông Nam á
Nguồn: Báo cáo của WHO SEARO |
Theo PGS.TS. Lê Xuân Hùng – Phó Viện trưởng Viện Sốt rét-KST-CT Trung ương, trong phòng chống bệnh sốt rét ở nước ta, đã có một số nghiên cứu ứng dụng GIS để theo dõi, giám sát diễn biến dịch tễ và dự báo nguy cơ xảy dịch. Kết quả của các nghiên cứu cho thấy các yếu tố tự nhiên, môi trường... có liên quan chặt chẽ đến lan truyền bệnh sốt rét. Tư liệu viễn thám, các phương pháp xử lý sẽ cung cấp các thông tin quan trọng, khách quan như chỉ số thảm thực vật (NDVI), sự thay đổi của chỉ số này đi cùng với các chỉ số khác như địa lý, khí hậu, lượng mưa và cũng cho chúng ta biết được sự phân bố, vị trí của các ca bệnh trên bản đồ địa lý. GIS là công cụ hữu hiệu để xác định các yếu tố tự nhiên, môi trường, xã hội nói trên, làm cơ sở cho xây dựng bản đồ nguy cơ sốt rét, xây dựng hệ thống giám sát và dự báo dịch sớm, từ đó có biện pháp phòng chống hiệu quả. Đưa công nghệ GIS vào nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố và mức độ lưu hành của bệnh sốt rét trong chương trình phòng chống sốt rét ở Việt Nam hiện nay là một vấn đề thực tiễn và cần thiết, giúp cán bộ y tế dự báo, giám sát tình hình bệnh, từ đó có biện pháp ngăn chặn nguy cơ xảy dịch, bảo vệ sức khỏe cho cộng đồng.
Khó khăn trong ứng dụng công nghệ hiện nay đối với ngành y tế nói chung và phòng chống sốt rét nói riêng là việc sử dụng các số liệu cơ bản về địa lý (thôn bản, cơ sở y tế...), thiếu cán bộ sử dụng thành thạo thông tin địa lý. Thiếu phương tiện như máy tính và nghèo thông tin... Đầu tư cho GIS tốn nhiều thời gian, công sức và cả nguồn kinh phí (đặc biệt là dữ liệu ảnh vệ tinh). Mặt khác hầu hết các phần mềm GIS còn phức tạp và cồng kềnh, đòi hỏi cán bộ thực hiện công việc này phải được được đào tạo, tập huấn và có kiến thức nhất định về tin học.
Phòng chống sốt rét phải có những phương pháp tiếp cận mới trong hệ thống thông tin nhằm phát hiện và dự báo những diễn biến bất thường của bệnh. Hệ thống giám sát dịch tễ và dự báo dịch sớm dựa vào màng lưới hệ thống y tế, cơ sở dữ liệu đa ngành hiện tại tuy đã có nhiều hiệu quả, song vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu giám sát dịch bệnh, đặc biệt là hiện nay những thách thức lớn mà chúng ta đang phải đối mặt như giao lưu dân số, ô nhiễm môi trường, phá rừng, thiên tai... chiếm một không gian địa lý quan trọng. Để có được kết quả tốt hơn, hiện nay công nghệ viễn thám (remote sensing) với những hình ảnh vệ tinh và hệ thông tin địa lý GIS đang dần được ứng dụng để giám sát các bệnh truyền nhiễm, trong đó có sốt rét.
 Sự phân bố ca TVSR 11 tháng 2010 của MT-TN |
Thay cho lời kết
Việc ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám trong phòng chống, dự báo bệnh tật nói chung cũng như sốt rét, sốt xuất huyết, bệnh ký sinh trùng và véc-tơ truyền nói riêng ở Việt Nam, đặc biệt là khu vực miền Trung – Tây Nguyên thực sự rất cần thiết trong thời gian tới. Để thực hiện được lĩnh vực này cần có sự quan tâm của Bộ Y tế (Cục Y tế dự phòng, Cục Môi trường, Vụ Khoa học và Đào tạo), Chương trình Quốc gia PCSR, Lãnh đạo, Hội đồng Khoa học – Công nghệ của 3 Viện Sốt rét-KST-CT và sự hỗ trợ từ các Viện địa lý và Viện Công nghệ thông tin Quốc gia.
Qua bài viết này, tác giả rất mong muốn các ý kiến đóng góp, thảo luận, chia sẽ thông tin, hợp tác về lĩnh vực GIS/ArView/HealthMapper trong PCSR, sốt xuất huyết, bệnh ký sinh trùng và côn trùng truyền bệnh của các chuyên gia, đồng nghiệp trong khu vực miền Trung – Tây Nguyên. Bài viết xin vui lòng gửi về theo địa chỉ hodacthoan@yahoo.com, trân trọng cảm ơn.
Các chứng chỉ chứng nhận khóa học về GIS, ArcView, HealthMapper của tác giả |
Tài liệu tham khảo:
1.Aji Putra Perdana (2007) -Changing Face of Epidemics of Bagalkot – The Role of GIS
2.Alharthy (2007) - Role of GIS in Dengue Control Management Strategy at Jeddah Municipality, Saudi Arabia.
3.Alharthy, Abdulatif. (2007).Role of GIS in Dengue Control Management Strategy at Jeddah Municipality. Jeddah Municipality, Jeddah,Saudi Arabia. (http://saudigis.org/FCKFiles/File/33_E_AbdullatifAlharthy_KSA.pdf)
4.Aronoff, S. 1989. Geographical information systems. Management perspective. WDL Publications, Canada.
5.Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional (2004). Pedoman Penyelenggaraan Infrastruktur Data Spasial Nasional (IDSN) Versi 1. Badan Koordinasi Survey dan Pemetaan Nasional, Cibinong.
6.Baker Jr., Michael. (2006). Updated GISdatabase design: Geodatabase Model. City of suffolk, Virginia.
7.Bretas, Gustavo (1995). Case studies from the south 8. GIS for the study and control of malaria in “GIS for health and the environment”. Edited by Don de Savigny and Pandu Wijeyaratne. The International Development Research Centre (IDRC), Ottawa, Canada.
8.Focks, Dana A. (2007). Combating Dengue Fever in Indonesia Phase II Project Description. Tahija Foundation.
9.Garson GD, Biggs RS. (1992). Analytic mapping and geographic databases. Series: Quantitative applications in the Social Sciences. Sage University Papers. Sage Publications, Newbury Park.
10.Kaya S (2002) - The use of remote sensing for identifying Enviromental Factors Associated with Malaria Risk in Kenya), 2002.
11.Masser I. (2005). GIS Worlds Creating Spatial Data Infrastructures. California Redlands: ESRI Press.
12.Nguyen Ngọc Thach, Nguyen Thi Hong Nhung (2002) – Using Remote Sensing and GIS technology to predict the Malaria Risk: Casestudy in Ham Thuan Nam district, Binh Thuan province, Vietnam.
13.Srivastava(1998) - Application of GIS to predict distribution of malaria vectors in India.
14.Ten Boon Teng, (1997). “Control of Dengue Fever/Dengue Haemorrhagic Fever in Singapore”. Dengue Bulletin, vol 21. (http://www.searo.who.int/EN/Section10,332,519_2383.htm)
15.WHO SEARO. (2007). Dengue/DHF - Situation of Dengue/ Dengue Haemorrhagic Fever in South-East Asia Region (http://www.searo.who.int/EN/Section10/Section332_1098.htm)
16.Các tài liệu viết của Tổ chức VidaGIS trên Internet (2008).
17.Lê Thị Giang – Giới thiệu về Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
18.Lê Thị Khiếu (2004) - Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất – Đại học Lâm Nghiệp.
19.Nguyễn Hiếu Trung (2004) - Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong công tác quản lý địa phương cấp phường xã – Trường Đại học Cần Thơ.
20.Tài liệu Khóa đào tạo: Training course on the Use 0f GIS in the Health Sector, 1999; Application of HealthMapper for Malaria Surveillance, 2003; GIS Arc View for Malaria Control, 2003.
21.Trần Ngọc Tuấn và đồng nghiệp – Các ứng dụng của Hệ thống thông tin địa lý – Đại học Đồng Tháp.