پیوندها
ورود
نام کاربری :   
کلمه عبور :   
 
متن تصویر:
[عضویت]
صفحه اصلی > کاربردهای فضایی - صفحه داخلی 
مبارزه با بیماری ها به کمک داده های ماهواره های سنجش از دور1395/09/23

مبارزه با بیماری ها به کمک داده های ماهواره های سنجش از دور

هرساله میلیون‌ها نفر از مردم سراسر جهان به خاطر بیماری‌هایی ناعلاج از قبیل وبا و مالاریا جان خود را از دست می‌دهند. بیماری‌های واگیردار، جمعیت جهانی را تحت تاثیر خود قرار می دهد و این پتانسیل را دارد که هزاران نفر را به کام مرگ بکشاند و اقتصاد جهانی را فلج کند. لذا استفاده از فناوری‌های مختلف برای پیدا کردن محل این مشکلات دارای اهمیت است. اطلاعات و تصویرهای به دست ‌آمده از ماهواره‌ها می‌توانند برای مدل‌سازی‌‌ محل احتمالی وقوع بیماری‌ به کار روند. این هشدارها می‌توانند مسئولین را در اقدام‌های پیشگیرانه یاری کنند تا وضعیت را تحت کنترل داشته و از شیوع بیماری جلوگیری نمایند.

ارتباط بین بیماری و فاکتورهای محیطی

ماهواره‌های سنجش از راه دور نمی‌توانند به طور مستقیم از شیوع بیماری جلوگیری کنند، ولی می‌توانند دسته‌ وسیعی از فاکتورها و معیارهای محیطی، مانند آب‌های سطحی، رشد گونه‌های گیاهی و پدید آمدن سیل را شناسایی کنند. ابتدا ارتباط بین فاکتورهای محیطی و بوم شناسی عامل بیماری یافته می شود. معمولا برای انتقال بیماری، نیاز به عامل سوم یا حامل می باشد. مالاریا، که از طریق پشه‌ها سرایت می‌کند، مثال خوبی برای این موضوع است. پشه‌ها روی آب زندگی می‌کنند، بنابراین با افزایش مقدار آب‌های سطحی، میزان زاد و ولد آن ها هم بیشتر می‌شود. افزایش میزان آب سطحی و بارندگی، که می‌تواند توسط ماهواره‌های سنجش از راه دور شناسایی شود، امکان پیش‌بینی برای شیوع مالاریا را در منطقه‌ای که این بیماری در آنجا وجود دارد فراهم می‌کند.

داده‌های منابع مختلف با هم جمع می شوند و ارتباطی چندگانه بین فاکتورهای محیطی و بیماری ایجاد می شود. بعضی مدل‌ها پروسه‌های بیولوژیکی حساسیت، قرارگرفتن درمعرض بیماری، عفونت و بازیابی را نیز در خود جای داده‌اند. این مدل ها باید شامل اطلاعاتی درباره‌ منطقه مورد نظر باشند که این داده ها اغلب به ‌طور مستقیم از ماهواره ها به دست می آیند. برای مثال اگر در منطقه ای تراکم حشرات و پشه‌ها در حاشیه روستاها زیاد باشد، خطر شیوع مالاریا در این منطقه بیشتر است.

داده‌های ثبت ‌شده در گذشته می‌تواند رابطه‌ بین فاکتورهای محیطی و شیوع بیماری‌ها را نشان دهد. بنابراین تصاویر ماهواره‌ای و داده های جمعیتی می تواند در جمع‌آوری داده‌های مربوط به زمان و مکان شیوع بیماری‌های مسری در گذشته، مورد استفاده قرار بگیرد. به دلیل گسترده ‌بودن فاکتورهای محیطی که می‌توانند روی پخش‌شدن بیماری در مناطق مختلف تاثیر بگذارند، به دست آوردن این اطلاعات مخصوصا در مناطق روستایی و کشورهای درحال توسعه دشوار است.

طراحی مدل نرم‌افزاری

مرحله بعد، تهیه مدلی نرم‌افزاری براساس روابط بین شیوع بیماری و فاکتورهای ‌محیطی است. تمرکز این روش روی استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و داده‌های فضا-زمینی برای پیش‌بینی منطقه مشکوک به شیوع بیماری است. در این جا هم، داده‌های مربوط به بیماری‌های مسری در گذشته برای تایید توانمندی‌های پیش‌گویانه این مدل ضروری است.

کاربردی‌سازی

بعد از این که مدل پیش‌گویانه توسعه یافت و براساس داد‌‌ه‌های گذشته تایید شد، می‌تواند وارد استفاده کاربردی ‌شود. در این مرحله انواع خروجی ها، نقشه‌های خطر، هشدار یا اطلاعات دیگر تهیه می گردند.

نظارت عملیاتی

وقتی سیستم‌ پیش‌گویانه عملیاتی می‌شود، به طور مداوم بر منطقه مورد نظر نظارت می‌کند تا بتواند نقشه‌های خطر و هشدار و همچنین سایر خروجی‌های مورد نیاز را تهیه کند. این مدل نیازمند منابعی شامل داده‌ها و تصاویر ماهواره‌ای است که دائمی و همیشه در دسترس باشند. وجود مرکزی دائمی برای میزبانی این مدل نرم‌افزاری و سخت‌افزار همراه آن، امری مهم به شمار می‌رود.

تصمیم نهایی

آخرین مرحله از این فرآیند با دریافت خروجی‌های به دست‌ آمده از مدل و اتخاذ تصمیم نهایی توسط مقامات بهداشتی دولتی به پایان می‌رسد. ممکن است مقامات، تصمیم بگیرند هشداری برای منطقه‌های با خطر بالا صادر کرده و اقداماتی را برای کاهش خطر در آن مناطق در پیش بگیرند.

در مورد مالاریا این اقدامات می‌توانند شامل جلوگیری از فعالیت‌های بیرونی در زمان افزایش فعالیت پشه‌ها باشد. راهکار دیگر می‌تواند استفاده از نقشه‌های خطر و پیداکردن نقاط پرخطر باشد، تا منابع کمکی، مانند پشه بند یا داروهای پیشگیری به آن مناطق فرستاده ‌شوند. این هشدارها و اقدامات می‌توانند باعث نجات جان انسان‌ها و جلوگیری از شیوع بیماری شوند.

مدل‌های موجود در کشورهای مختلف

بخش اصلی تحقیقات روی ارتباط بین داده‌های سنجش از راه دور و بیماری‌ها در مراکز آکادمیک سراسر جهان صورت می‌گیرد.

  • در ایالات متحده، ناسا (NASA)، دانشکده وزارت دفاع (DoD) و مراکز کنترل و پیش‌گیری بیماری (CDC)، همگی در پیشبرد این هدف فعال هستند.

  • آژانس فضایی اروپا روی پروژه‌ای به نام (Epidemio) کار می‌کند، که در آن متخصصین علوم بیماری‌های مسری با دسترسی به اطلاعات ماهواره های سنجش از راه دور به پیش‌بینی درمانی برای بهداشت انسان ها بپردازند.

  • آژانس فضایی کانادا با همکاری مرکز ملی برنامه‌ریزی کنترل مالاریا در کنیا، روی پروژه‌ای برای ارائه تکنولوژی مشاهده زمین برای شناسایی مکان‌های طبیعی اقامت پشه‌ها و پیش‌بینی خطر مالاریا کار می‌کنند. سازمان‌های بین‌الملی، سازمان ملل، سازمان بهداشت جهانی (WHO) و سازمان (GEO) هم در این تلاش سهیم هستند.

در گزارش سال۸۰ خورشیدی (۲۰۰۴)، سازمان بهداشت جهانی اعلام کرد که با استفاده از پیش‌بینی‌های محیطی می توان روند پیشگیری از بیماری‌هایی مانند مالاریا، وبا و اسهال را بهبود بخشید. علی‌رغم این فعالیت‌های گسترده، امروزه تعداد کمی از مدل‌های عملیاتی مورد استفاده هستند.

پیش‌بینی تب شکاف دره

RVF نام یک بیماری است که بین حیوانات و انسان تاثیر یکسان دارد. این بیماری می‌تواند توسط پشه‌های عفونی یا تماس مستقیم با حیوان مبتلا منتقل شود. ناسا از ماهواره‌ها برای پیداکردن محل‌ها، گونه‌های گیاهی و داده‌های آب و هوایی استفاده می کند تا بتواند شیوع این بیماری را در شرق آفریقا چندین ماه قبل از وقوع آن پیش‌بینی کند. پژوهشگران داده‌‌های به دست آمده را تحلیل می‌کنند وگزارش‌های ماهانه و نقشه‌های خطر را تهیه می‌کنند. این مدل، در سال‌های ۲۰۰۷-۲۰۰۶ شیوع بیماری را ۲ تا ۶ هفته زودتر و با موفقیت پیش‌بینی کرد‌. این اطلاعات به مقامات محلی بهداشت اجازه داد تا برنامه‌هایی برای هشدار و آگاهی عمومی، کنترل پشه‌ها و واکسیناسیون انجام دهند.


پیش‌بینی مالاریا

به نقل از سازمان بهداشت جهانی، در سال ۲۰۰۸، ۲۴۷ میلیون نفر دچار بیماری مالاریا شدند که نزدیک به یک میلیون نفر از آنها جان خود را از دست دادند. مالاریا توسط پشه‌های حامل منتقل می‌شود و مشخصا در مناطق گرمسیری رایج است. ناسا در پروژه مراقبت و مدلسازی مالاریا به شناسایی محل‌ زندگی حاملان مالاریا (پشه‌ها)، تخمین خطرهای احتمالی، پیش‌بینی خطرهای آینده و همچنین فهم بهتر مشخصات و ویژگی‌های انتقال در راستای کاهش هزینه‌های کنترل مالاریا می پردازد. داده‌های آب‌وهوایی با استفاده از وسایل مختلف سنجش از راه دور از تعدادی ماهواره به دست می‌آید و داده‌های مربوط به این بیماری در اختیار سازمان بهداشت جهانی و وزیر بهداشت افغانستان، اندونزی و تایلند قرار می‌گیرد.


پیش‌بینی مننژیت

گروه مشاهدات زمین (GEO)، تلاش‌های خود را بر استفاده از مشاهدات زمین متمرکز کرده‌‌اند تا به پیش‌بینی شیوع بیماری مننژیت کمک کنند. مننژیت بیماری خطرناکی است که می‌تواند باعث آسیب جدی به مغز شود و در نیمی از اوقات اگر درمان نشود منجر به مرگ می‌شود. سازمان بهداشت جهانی تخمین زده ‌است که سالانه ۳۰ میلیون نفر در منطقه ای از آفریقا در خطر بیماری مننژیت هستند. برخلاف دیگر بیماری‌های مراقبت شده توسط سیستم‌های عملیاتی، مننژیت توسط حاملی دیگر منتقل نمی‌شود بلکه از شخص به شخص سرایت می‌کند. علی‌رغم این حقیقت، تحقیقات نشان داده‌ است که فاکتورهای محیطی از جمله تغییر دما، سطح رطوبت و تمرکز گرد و غبار می‌تواند در شیوع این بیماری تاثیرگذار باشد و اطلاعات مبتنی بر این فاکتورها می‌توانند به شناخت و پیش‌بینی زمان بندی، نوع وقوع و وسعت دربرگیرنده شیوع کمک کند. ابزار حمایت و تصمیم‌گیری مننژیت همچنان در حال توسعه است.


هشدار برای قحطی غذا

شیوع بیماری تنها خطری نیست که با کمک داده‌های سنجش از راه دور پیش‌بینی می‌شود. آژانس ایالات متحده برای توسعه‌های بین‌المللی (USAID) با همکاری ناسا و تعدادی دیگر از آژانس‌های مرتبط، روی پروژه شبکه سیستمی هشدار برای قحطی (FEWS NET) کار می‌کنند.

این برنامه هشدار‌های اولیه و اطلاعات آسیب‌پذیری غذایی را در اختیار دارد و از داده‌های ماهواره های سنجش از راه دور برای نظارت روی آب وهوا، پوشش گیاهی زمین و ترکیب این داده‌ها با سایر داده‌های زمین‌شناسی استفاده می‌کند.


پیش‌بینی آنفولانزا

در بهار ۲۰۰۹ سازمان بهداشت جهانی ویروس H1N1، که به نام آنفولانزای خوکی شناخته شد، را معرفی کرد و میلیون‌ها دوز از آن ویروس را برای واکسیناسیون ساخت و به نقاط مختلف جهان ارسال کرد. این سازمان قبل از شیوع دریافته‌ بود که کاهش دما در طول فصل زمستان می‌تواند رابطه‌ای با بیماری آنفولانزا داشته باشد، اما تعدادی از فاکتورهای مرتبط با انسان تاثیر بیشتری دارد.

به هر حال به طور دقیق معلوم نیست که چگونه پارامترهای فصل و شرایط آب‌و‌هوایی به شیوع بیماری ربط پیدا می‌کند. دانشمندان در حال تحقیق برای پیدا کردن رابطه‌ای بین آنها هستند و اگر موفق شوند ممکن است بتوان مدل پیش‌گویانه ای را برای ویروس H1N1 یا سایر ویروس‌های آنفولانزایی توسعه داد، که بر اساس داده‌های ماهواره‌های سنجش از راه دور ممکن شود.

نمایش: 595بازگشت به صفحه کاربردهای فضایی >>