学术丨宁波市新冠肺炎疫情防控大数据平台

2020年初，突如其来、异常凶猛的新型冠状病毒，严重威胁了人们的身体健康和生命安全，也打乱了城市运行的正常秩序和节奏。病毒无情，宁波有爱。

2月3日，宁波市政府正式允许公布确诊病例所在的镇（街道）及村（社区）。随后，各地纷纷对本区域内疫情患者所在位置及感染缘由等信息进行详细通报。但是，各官方平台发布的文字信息并不直观，缺乏空间位置的对应。此时，急需一个信息化平台将疫情可视化，方便广大群众和政府部门快捷地了解疫情的现状。

宁波市规划设计研究院（以下简称“我院”）迅速搭建了“宁波市新冠肺炎疫情防控大数据平台”（以下简称“平台”）。该平台不仅可以方便普通民众清晰、直观地了解到自己周边的疫情、所在区县的风险等级和医院等信息，同时还可以让疫情防治和政府部门迅速准确地获取宁波市疫情的整体状况，从大局把控疫情，并有效科学的做出下一步的疫情防控部署工作。该平台的建立推动了宁波市的疫情防控工作迅速进入信息地理化、管理精细化的局面。

宁波市作为人口密集、流动性较大的副省级城市、计划单列市，防控形势十分严峻，尽快实施针对疫情的信息化管控迫在眉睫。

为了积极响应国家和省市指导精神，在院领导的高度重视下，院内相关项目组快速研判形势，积极采取行动，搭建了“宁波市新冠肺炎疫情防控大数据平台”。疫情防控大数据平台主要包括“疫情动态监控系统”（微信端）、“疫情防控平台”（电脑端）两个部分，结合地理信息系统技术（GIS）与数据可视化技术，对疫情信息进行展示分析。

1、疫情数据搜集整理

根据市卫健委每天公布的疫情信息，以及浙江省有关部门公布的浙江省县域疫情风险五色图、企业复工率五色图，在基础地理空间数据的基础上，结合百度人口大数据进行分析，整理疫情数据并矢量化落图。最终形成宁波市的疫情分布图、疫情风险五色图、企业复工五色图、患者分布图、患者周边人口热力图、人口迁徙图等疫情相关的专题图。

2、平台设计与开发

面向不同的用户，将平台分为微信端和电脑端两个子系统进行建设，系统以合理化的模块设计，友好的展示界面，提升用户使用体验。根据搜集到的疫情数据进行分析，将疫情数据设计成各种图表进行展示，以柱状图反应数量多少，以折线图反应数字变化趋势，以地图反应各区域的患者数量分布、疫情风险和复工率情况，以热力图表达人口聚集度，以人口迁徙图反应城市间的人口流动情况。

根据平台建设和总体设计思路，从逻辑上从下到上分为五个层次，分别为基础设施层、数据资源层、平台服务层、应用层、用户层，通过数据信息管理机制、组织保障与安全体系，保障系统有效运行。

平台总体架构如下图所示：

图1 平台总体框架图

1、ECharts图表可视化技术

ECharts是Enterprise Charts的缩写，是一个基于html5 Canvas的纯JavaScript的图表库。JavaScript是一种主要的Web客户端轻量级的脚本语言，主要用于实现动态网页效果以及与Web访问者间的简单交互。

ECharts作为一个图表库，底层基于ZRender，创建了坐标系、图例、提示、工具箱等基础组件，并在此上构建出折线图、柱状图、散点图、饼图、K线图、地图、和弦图以及力导向布局图，可以流畅的运行在PC和移动设备上，兼容当前绝大部分浏览器（IE，chrome，firefox，Safari等），提供直观生动、可交互的数据可视化图表。

本次系统开发过程中，采用Ajax异步调用方式，通过调用后台的java代码读取所需的数据信息，返回至前端页面后，通过ECharts图表技术，将宁波市新冠肺炎疫情数据以柱状图、折线图等多种图形化的方式展示，为用户直观地反映了各个区域的疫情分布情况和疫情的发展变化趋势。

2、基于WebGIS的空间信息服务技术

空间信息服务是指在基础地理信息框架之上，集成多元化的专题信息，以不同的服务方式向不同层次的用户提供空间信息及其相关分析服务，从而满足各种综合性、区域性、行业性和公共生活性的空间信息需要。

WebGIS通过互联网对地理空间数据进行发布和应用，以实现空间数据的共享和互操作，如GIS信息的在线查询和业务处理等。WebGIS客户端采用Web浏览器，如IE，chrome，firefox，Safari等，FireFox。WebGIS是利用Internet技术来扩展和完善GIS的一项新技术，其核心是在GIS中嵌入HTTP标准的应用体系，实现Internet环境下的空间信息管理和发布。

本次系统开发，基于WebGIS的空间信息服务技术，将宁波市疫情数据与基础地理数据结合，制作了包括确诊病例分布图、疫情风险五色图、企业复工率五色图、患者分布与患者周边影响人口热力图等在内的各种专题疫情地图，为广大市民带来最直观的疫情分布和数量情况，保障了疫情防控关键时期透明、畅通的社会信息环境，为科学精准有效防控提供依据。

3、系统定制技术

基于基础地理信息与专题制作流程，采用可定制和可配置技术，通过可视化定制的方法，将基础地理数据和疫情动态数据进行组装配置，实现地图、数据图集和分析统计图表等板块的定义，快速搭建系统页面，实现数据与地图的联动显示，形象地展示出疫情监控数据指标变化情况。

4、大数据可视化技术

结合百度人口迁徙大数据对接，启用百度地图定位可视化大数据，在系统中以可视化的方式展示疫情期间迁入宁波的人口大迁徙的轨迹与特征。

1、疫情动态监控系统（微信端）

为了配合疫情防控工作，为市民详细展示卫健委官方发布的疫情信息，我院首先组织开发微信端的疫情动态监控系统，利用地理信息技术，准确及时地向市民展示全市整体疫情信息及疫情防控趋势、各区县病例详情。

图2 疫情动态界面展示（1）

图3 疫情动态界面展示（2）

在线定位查看确诊病例空间分布、定点医疗机构位置，方便市民掌握全市疫情动态。疫情信息分布地图每日更新，可以精确到全市报告确诊病例所涉及的每一个小区（村）所在具体位置、确诊病例数量。

结合GIS技术，根据确诊患者的分布点位和百度人口大数据，生成周边影响人口热力图，直观展示确诊患者对周边人口的影响，为政府单位制定疫情防控措施提供直接参考依据。

图4  宁波市疫情防控图

图5  患者周边界面展示

根据浙江省有关部门公布的县域疫情风险五色图、企业复工率五色图，在微信端进行展示。

图6 疫情风险五色图  

图7 企业复工率五色图

随着春节后返程复工潮的来临，新冠肺炎疫情防控工作进入关键时期。系统还结合百度人口迁徙大数据，对疫情期间迁入宁波的人口定位数据进行多种方式的可视化展示，人口迁徙图中以来源地的标记符号大小和迁徙路线的颜色深浅代表迁徙人口的数量，以图表的方式展示来源地迁入人口数量比例和确诊人口的数量、迁徙规模指数，直接展示了迁入人口对宁波本市疫情防控形势的影响，科技助力疫情防控工作的开展。

图8 人口迁徙界面展示

2、疫情防控平台（电脑端）

疫情防控平台是可定制的、为领导提供辅助决策支持的系统。根据疫情防控工作的需要，结合基础地理电子地图与各种常见的图表（柱状图、折线图、饼状图等），实现数据与地图的联动显示，能够具体、形象地展示出所监控的数据指标变化情况。同时，可以实现信息的实时监控和直观展示，为各级领导进行监督指挥发挥辅助作用。

在疫情防控方面，对城市整体疫情数据进行监测，分析疫情变化趋势、直观展示确诊病例空间分布，为疫情防控、精准施策提供数据辅助支撑，科技助力疫情防控工作。

图9 疫情防控平台大屏展示

（一）平台数据每日更新

“宁波市新冠肺炎疫情防控大数据平台”的疫情数据每天根据官方平台公布的信息第一时间同步更新，确保用户从平台中获取最新最准确的疫情现状。

（二）平台图表构成动态更新

“平台”不仅数据实时更新，内容会根据疫情所处的不同时期做动态调整。初期，确诊患者每日攀升，平台会直观展示疫情趋势图。随着疫情的防控工作逐步完善，每日新增确诊患者减少，治愈出院患者增加，平台及时增加了出院人数统计图。

（三）平台基于百度大数据分析预测

为保障全市健康的生产和生活，在市政府的有序管控和引导下，2月10日以来全市企事业单位陆续开工，逐步恢复生产，全市的防疫工作重心也将逐步转向到稳疫情并强化“三返”管控中。为了更好协助宁波市委市政府的疫情防控工作，平台迅速引入了百度大数据，与百度慧眼联合开展宁波疫情时空大数据研究，以尽早总结疫情时空特征及其影响，对防控风险提出初步建议，服务于政府精准防控，争取将疫情风险降到最低。

（四）平台为政府部门提供关键情报

平台通过展示最新疫情数据，做相关数据分析，形成图表报告，为市委市政府做科学有效的疫情防控决策提供参考。

（五）平台助力我院的疫情防控工作

“平台”通过我院员工自己上报包括居住地址、离甬时间和交通工具、返甬时间和交通工具等信息，将所有员工的位置展示在地图上，评估分析每位员工的风险，为院内做好疫情防控工作提供重要依据，为返工复工做好充分准备，积极响应宁波市政府的相关疫情防控措施。

后台统计显示，“宁波市新冠肺炎疫情防控大数据平台”一上线，当日的日访问量就高达到10万多次。

图10 平台首日访问量

同时，平台的疫情防控地图及相关分析报告还被送到宁波市政府主要领导处以供参考，为打赢疫情防控攻坚战提供关键情报。

平台的相关分析图表多次被东南商报、东南财经、NBTV新闻中心等媒体平台引用报道。平台也几乎成为了市民的每日必读内容，受到了社会各界广泛关注与好评。

自然资源部的微信公众号在2月12日发布了一篇文章——“疫情地图诞生记”，记录了我院相关项目组从制作疫情地图到搭建疫情防控大数据平台的整个过程。文章被广泛传阅，我院也收到了来自行业内相关单位的好评以及不少经验交流。

图11 自然资源部文章截图

1、普通民众：数据公开透明

平台每日更新的数据都是来自宁波市卫健委官方公布的信息，将宁波市疫情数据公开透明地展示给市民，有助于宁波市民客观科学的认知疫情的真实现状。

2、市委市政府：出台疫情防治防控政策

平台的相关分析报告与每日疫情最新数据联动更新，及时的为政府部门提供决策依据，助力市委市政府出来相关有效防控措施。

抗击疫情，是一场与时间赛跑的战争，也是一场数字化建设能力的大考。在这场人民“战疫”中，以互联网平台为代表的新一代信息技术将发挥至关重要的作用。

防控疫情，人人有责。我们坚信，有党中央、国务院的高度重视，有防疫指挥部的正确领导，大家同舟共济，就一定能最终打赢这场“战疫”，迎来春暖花开。