[发明专利]基于时空轨迹数据的流行传染病病毒场可视化方法及系统

权利要求书

1.一种基于时空轨迹数据的流行传染病病毒场可视化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：空气传播传染病城市扩散建模；

S2：病毒携带人群的时空轨迹数据和感染发病数据的收集、清洗与加工；

S3：病毒携带者位置语义信息获取；

S4：病毒携带者为位置中心的病毒分布密度计算；

S5：病毒携带人群的时间、空间和病毒分布密度数据映射；

S6：基于时态GIS的流行传染病病毒场云平台构建，各地基层疾病防控中心工作人员通过所述的基于时态GIS的流行传染病病毒场云平台输入病毒携带者感染发病数据；然后通过所述的病毒携带人群的时空轨迹数据和感染发病数据的收集、清洗与加工单元，所述的病毒携带者位置语义信息获取单元，所述的病毒携带者为位置中心的病毒分布密度计算单元，所述的病毒携带人群的时间、空间和病毒分布密度数据映射单元进行云计算，最后自动生成基于时态GIS的流行传染病病毒场。

2.如权利要求1所述的一种基于时空轨迹数据的流行传染病病毒场可视化方法，其特征在于，在所述步骤S1中，对城市区域功能进行划分及空间位置映射，将城市中的每个空间位置功能语义化。

3.如权利要求1或2所述的一种基于时空轨迹数据的流行传染病病毒场可视化方法，其特征在于，在所述步骤S2中，将各病毒携带者的感染发病数据，包括手机号码及发病时间和被隔离时间，用所述的手机号码从通信运营商获得所属的病毒携带者从发病前1天和发病后直至被隔离前以时间间隔t的手机话务数据及其相关基站数据，所述的病毒携带者的手机话务数据包括用户触发话务的时间、用户通信业务类型和用户ID号；所述相关基站数据包括与所述手机话务数据相关的基站位置区域识别号码和基站扇区位置标识号码；然后将上述数据加工成用户ID、时刻、空间位置并按时间序列写入时空数据库集，即DATASET1。

4.如权利要求1或2所述的一种基于时空轨迹数据的流行传染病病毒场可视化方法，其特征在于，在所述步骤S3中，根据所述的病毒携带者的空间位置访问所述的城市区域功能划分及空间位置映射单元，得到所述的病毒携带者的空间位置的语义信息。

5.如权利要求1或2所述的一种基于时空轨迹数据的流行传染病病毒场可视化方法，其特征在于，在所述步骤S4中，根据所述的DATASET1中所述的用户ID、时刻、空间位置信息，分别计算每个所述用户ID的为位置中心的病毒分布密度，计算公式如下；

式中，P(i)^t为采样时刻t第i个病毒携带者所处的空间坐标，t(i)为采样时刻t第i个病毒携带者在所处的空间坐标所经历的时间，σ为常数，f(P(i)^t,t(i))为采样时刻t第i个病毒携带者的病毒分布密度；

进一步，还要考虑到室内外病毒分布密度衰减情况不同，对于室外病毒分布密度不进行累加；对于室内，首先判断采样时刻t第i个病毒携带者所处的空间坐标P(i)^t和采样时刻t+1第i个病毒携带者所处的空间坐标P(i)^t+1之间的距离ΔD是否小于一个阈值T_D，如果满足，就要考虑病毒密度的累加效应；即将采样时刻t+1第i个病毒携带者的残存病毒分布密度f(P(i)^t+1,t(i)+Δt)与采样时刻t+1第i个病毒携带者的病毒分布密度f(P(i)^t+1,t(i))进行累加；

对于所述的病毒携带者所处的环境是否在室内还是在室外，是根据所述的病毒携带者位置语义信息获取单元所得到的空间语义来实现的；

考虑到经历采样时间间隔Δt的病毒分布密度衰减，将经历采样时间间隔Δt所残存在区域中的病毒分布密度用公式(2)进行衰减计算，

式中，P(i)^t+1为采样时刻t+1第i个病毒携带者所处的空间坐标，t(i)为采样时刻t第i个病毒携带者在所处的空间坐标所经历的时间，σ为常数，f(P(i)^t+1,t(i)+Δt)为采样时刻t+1第i个病毒携带者的残存病毒分布密度；

然后将上述数据进一步加工成用户ID、时刻、空间位置、病毒分布密度并按时间序列写入病毒分布时空数据库集，即DATASET2。