我们提出一种自然保护地野生动物疫源疫病风险预警的方法,并将其应用于基于信息化建设的动物疫源疫病风险预警解决方案。作为野生动物疫源疫病管理的重要举措,对某一(些)个体、某一物种种群、某一小尺度区域跨物种的异常情况给出早期风险预警,从而支撑及时的管理响应,避免更大生态灾害发生。
1. 动物疫源疫病风险预警基本原理
将自然保护地野生动物疫源疫病风险分为疑似疫源疫病个体、疑似异常种群、疑似异常区域3种类型,将自然保护地管辖范围划分为1平方公里网格并基于网格给出风险预警,预警结果按这3种风险类型进行直观显示。
从紧迫性来讲,疑似疫病个体为已经当场判定疑似疫源疫病的,风险最高;疑似异常种群为现场记录可能属正常死亡,但区域内死亡个体总体数量满足该物种种群预警阈值;疑似异常区域为尽管单个物种正常,但网格内不同物种死亡数量相对集中,判定为疑似。
2. 基于信息化建设的数据利用、处理和计算
(A)数据准备
(a1)通过日常巡护监测等工作采集物种个体记录,记录的数据项应至少包括:物种名称、发现位点经纬度坐标、发现时状态、个体数量、个体异常标记(包括正常、疑似疫源疫病)、和记录日期。
(a2)确定风险评估预警监测记录数据的观察时间窗口,如过去1个月。
(a3)建立自然保护地重点监控物种种群预警表,为每个物种设置在在确定的观察时间窗口下区内物种个体死亡预警阈值。当辖区内该物种在该时间端内累计死亡个体数达到此阈值,则意味着该物种种群已经存在异常,将对应的记录都标记为“疑似异常种群”记录。
物种名称 | 区内物种个体死亡预警阈值 |
大熊猫 | 2 |
羚牛 | 5 |
野猪 | 3 |
川金丝猴 | 3 |
斑羚 | 5 |
鬣羚 | 3 |
其他兽类物种(同一物种) | 3 |
鸟类物种(同一物种) | 3 |
(注:该表为示例数据,仅用于说明计算过程)
(a4)将保护地划分为1平方公里网格,为每个网格设置动物疫源疫病风险预警标记,初始值为“无风险”,初始“网格内动物死亡个数统计” 为0。
(a5)为每个网格设置观察时间窗口的 “网格内动物死亡个体阈值”,当某网格和其相邻网格在该时间窗口下累计“网格内动物死亡个数统计”达到此阈值,则意味着该网格及周边网格区域疑似异常。
网格内动物死亡个体阈值 | 2 |
(注:该表为示例数据,仅用于说明计算过程)
(B)基于1平方公里网格尺度对动物疫源疫病风险预警
将每个网格内的动物疫源疫病风险预警标记分为3种:疑似疫源疫病个体——即该网格存在野外工作人员在现场直接判定为疑似疫源疫病个体的监测记录;疑似异常种群——即该网格存在保护地重点监控物种中达到种群预警阈值的物种;疑似异常区域——即该网格及其相邻网格存在不同动物死亡个体且总数有异常。存在同一个网格三种风险类型有两种及以上情况并列存在的情形。从处理的紧迫性和优先性来讲,疑似疫源疫病个体高于其它两种情况。具体的数据处理流程如下。
(b1)根据记录数据的观察时间窗口提取记录日期距当前日期小于该时间窗口的物种监测记录。
(b2)对提取出的物种记录中发现时状态为“死亡”的记录设置物种种群预警标记”以物种名称分组统计该物种死亡个体数量总数,并与(a3)中的区内物种个体死亡预警阈值比较,如果达到或大于该阈值,则这些记录的物种种群预警标记设置为“疑似异常种群”。
(b3)对(b2)中所有物种发现时状态为“死亡”的记录,逐一根据记录点经纬度坐标判断该点落在哪个公里网格内。如果该记录点 “个体异常标记”为“疑似疫源疫病”,则网格动物疫源疫病风险预警标记设置为“疑似疫源疫病个体”‘;如果该记录点个体异常标记为正常而物种种群预警标记为“疑似异常种群”, 则网格动物疫源疫病风险预警标记”设置为“疑似异常种群”。
(b4)在所有记录点执行(b3)操作完成后,对网格动物疫源疫病风险预警标记为空的网格,进一步判断该网格和其相邻网格累计网格内动物死亡个数统计是否达到或大于网格内动物死亡个体阈值。如果是则将该网格动物疫源疫病风险预警标记设置为“疑似异常区域”。
3. 风险等级评估的可视化展示
以1平方公里网格为基础,按“网格动物疫源疫病风险预警标记”类型进行空间显示,同时按“物种名称”显示物种异常个体发现记录和所在网格。对于存在风险的公里网格,根据其所属的管理单元落实责任,并优化人力等资源进行重点巡护、监测和调查。
在保护地信息化平台业务系统中,以上方法和数据处理在后台计算,对于管理者来说在前端通过PC或指挥大屏可以看到任何时候的风险评估结果和疫源疫病风险区域预警,对于日常资源计划、调配发挥重要的决策支持作用。
基于本文提出的方法和应用,自然保护地管理部门可以在任何时间节点对区内动物疫源疫病风险类型、分布范围及时评估;基于1平方公里公里网格展示风险类型能够更为准确、更为及时地反映潜在的、尚未被显性察觉的疫源疫病风险,从而提早排除或干预生态灾害,对改善野生动物疫源疫病管理的时滞问题可以发挥重要作用。
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