地理信息系统（geographic information system，GIS）是管理和分析空间数据的计算机系统，集计算机科学、地理学、测绘学和信息学等为一体的新兴技术^[1]。加拿大测量学家Tomlinson于1963年首先提出GIS概念，并于1972年建立了世界上第一个实用的GIS--加拿大地理信息系统（Canada geographic information system，CGIS）^[2]。目前GIS已被广泛应用于土地利用、城乡规划、资源管理、交通运输、环境监测与评估及医疗保健等领域^[3]。随着GIS技术的不断完善及多学科的交叉、融合，以GIS为代表的“3S”集成技术，即GIS、遥感技术（Remote sensing，RS）和全球定位系统（Global positioning systems，GPS）在公共卫生领域中的应用逐渐被重视。近年来GIS及其相关空间分析技术在寄生虫病研究领域的运用发展迅速，为广州管圆线虫病的研究提供了新的视角与方法。该文旨在对GIS在广州管圆线虫病及其媒介宿主研究中的应用进行综述。

广州管圆线虫病是一种重要的食源性寄生虫病，由广州管圆线虫（Angiostrongylus cantonensis）感染而引起，其中间宿主为福寿螺（Pomacea canaliculata）、非洲大蜗牛（Achatina fulica）和蛞蝓（Limax maximus）等软体动物，终末宿主是鼠类，转续宿主为蟾蜍、鱼、虾和蟹等。人类是广州管圆线虫的非适宜宿主。广州管圆线虫病主要由生食或半生食以广州管圆线虫为中间宿主或转续宿主的食物而感染，通过侵犯中枢神经系统，引起嗜酸粒细胞增多性脑膜炎和脑膜脑炎等^[4]。该病主要分布于热带和亚热带地区，目前全世界已报告病例3 000多例^[5]。随着全球气候变暖、媒介宿主分布范围扩大、饮食习惯的改变及外来入侵中间宿主种类的增加，报告病例逐渐增多^[6]。自1997年我国浙江省温州市首次暴发广州管圆线虫病，后续已有10余起群体感染事件。2002年，WHO将广州管圆线虫病定为新发食源性寄生虫病并提出警告，2003年我国卫生部将广州管圆线虫病列为新发传染病。

广州管圆线虫病是一种媒介生物疾病，其媒介宿主常分布于特定的生态环境中，从而导致广州管圆线虫病及其媒介宿主的分布具有显著的空间性，地理生态环境通过影响媒介宿主的分布而影响其传播和流行^[7]。在广州管圆线虫病流行病学调查过程中涉及空间信息且调查数据具有时间、空间、人群等多维特征，常规流行病学数据处理方法很难满足时空动态调查数据的处理和分析，GIS及其相关空间分析技术可为数据的处理与分析提供便利，对研究广州管圆线虫病及其媒介宿主的空间分布、疾病监测、危险因素和传播风险评估及疾病发展趋势预测均具有重要意义。

自20世纪90年代初以来，随着GIS技术的发展，国内外很多学者开始将GIS应用于研究疾病空间分布，欧美一些国家相继在非洲开展了监测和控制锥虫病、疟疾以及血吸虫病等媒传疾病的GIS项目^[8-10]。

张仪等^[11]应用GIS和基于广州管圆线虫及其中间宿主福寿螺的发育零点温度和有效累积温度模型的构建方法，绘制广州管圆线虫及其主要中间宿主螺类在我国的潜在分布地图，并预测我国大陆有19个省（直辖市、自治区）为小管福寿螺（Pomacea canaliculata）的潜在分布区域，经现场调查证实，其中有8个省（自治区）自然分布小管福寿螺，且7个省（自治区）确定为自然感染广州管圆线虫，12个调查省（直辖市、自治区）为潜在流行区。周卫川等^[12]利用GIS对广州管圆线虫中间宿主软体动物进行研究，发现全世界现已知78种软体动物可作为广州管圆线虫的中间宿主，并通过文献和田间调查证实我国广州管圆线虫的中间宿主包括陆生、淡水软体动物共13种，隶属于8科12属和亚属，其中水生螺类3种，为亚马逊瓶螺（Pomacea canaliculata）、中国圆田螺（Cipangopaludina chinensis）和铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa），陆生软体动物10种，分别为黄蛞蝓（Limax flavus）、光滑颈蛞蝓（Deroceras leave）、高突足襞蛞蝓（Vaginulus alte）、双线嗜粘液蛞蝓（Philomycus bilineatus）、褐云玛瑙螺（Achatina fulica）、皱疤坚螺（Camaena cicatricosa）、同型巴蜗牛（Bradybaena similaris）、中华灰尖巴蜗牛〔Bradybaena（Acusta）ravida sieboldiana〕、藐视尖巴蜗牛〔Bradybaena（Acusta）despecta〕、扁平环肋螺（Plectotropis applanata）。从地理分布看，除中国圆田螺、铜锈环棱螺、同型巴蜗牛、黄蛞蝓和光滑颈蛞蝓分布较广外，其他种均属东洋界华南亚区，为热带、亚热带类型。褐云玛瑙螺和高突足襞蛞蝓主要分布在南北回归线之间（30°~150° E），广州管圆线虫病的流行区与上述种类的陆生、淡水软体动物的地理分布相符。此外，史云国^[13]应用生态气候模型CLIMEX和GIS对福寿螺在中国的适生区进行分析和预测，并对其传播风险性进行定性和定量分析，发现20°01′12″~29°46′12″N，104°34′12″~121°36′00″E是福寿螺的适生区，该地区包括大陆地区的广东、海南、福建、广西、四川、湖南、江西和浙江省（自治区）及台湾、香港地区。23°22′12″~32°02′60″N，103°25′12″~121°25′48″E为福寿螺的潜在适生区，主要包括湖南、湖北、江西、云南、贵州、重庆、上海、浙江、安徽和江苏省（直辖市）。

目前GIS在广州管圆线虫病及其媒介宿主空间分布方面的应用主要为制作空间分布地图，疾病可视化，揭示疾病或媒介宿主的分布现状；同时用于描述和评价疾病空间分布规律，判断疾病的空间聚集性，为病因学研究提供线索。

GIS在公共卫生领域应用于疾病监测较常见，可实时、动态地显示疾病变化情况，展示疾病的时空分布规律，确定疾病和地理环境的时空变化，有助于提高疾病监测系统的收集、分析、评价和及时反馈信息能力。其可持续性实时动态观察广州管圆线虫和媒介宿主的时空分布、密度及其变化规律；了解不同地区中间宿主和终末宿主感染情况的变化；监测疾病相关地理环境的特点及变化；根据监测结果对疾病和媒介宿主的分布变化趋势进行预测。

目前，我国依据广州管圆线虫病流行状况及空间分布特征，将疾病流行区划分为3类，即高度流行区、自然疫源地易感地带且有病例报告地区和非自然疫源地但有病例报告地区，并建立了基于症状和中间宿主监测的广州管圆线虫病监测系统。王义梅等^[14]选择江苏省金湖县作为监测点，对2009-2014年监测点的野外现场、螺类养殖场、餐饮场所和自由市场4类场所的广州管圆线虫终末宿主和中间宿主及其感染情况进行纵向监测，发现当地广州管圆线虫终末宿主鼠类以褐家鼠（Rattus norvegicus）和黑线姬鼠（Apodemus agrarius）为主，中间宿主螺类主要是铜锈环棱螺和中华圆田螺，其中蜗牛和蛞蝓等在当地广泛分布，未检测到广州管圆线虫成虫、幼虫及本地感染病例，表明金湖县为广州管圆线虫病非流行区，但存在广州管圆线虫病传播的基本要素，提示存在人群感染广州管圆线虫的风险，一旦有传染源输入，极易引起传播流行，应予以重视。戴德江等^[15]、王华弟等^[16-17]、祝增荣等^[18]应用GPS、GIS和RS的“3S”高新技术，对外来入侵生物福寿螺在浙江省入侵扩散、区域分布与监测预警预报进行研究，构建以福寿螺为主的农业重大生物灾害“3S”监测预警预报系统，对浙江省2006-2008年福寿螺发生区域分布与时空动态的实时动态监测、福寿螺普查和多年定点系统进行监测及GIS处理分析，结果表明，福寿螺从浙东南沿海逐步向中部和北部稻区扩散迁移，区域逐年扩大，危害程度逐渐加重，同时并运用GIS对浙江省福寿螺发生分布进行区划，明确了螺害重发区、中等发生区、轻发生区和未发生区的分布区划范围，分析了浙东南沿海和浙南山区福寿螺的分布与迁移扩散。

寄生虫病不仅与地理环境、气象、水文和植被等环境因素相关，而且与地区经济发展水平、医疗卫生状况、疾病防控投入与执行力度等社会人文因素密切相关，这些因素具有空间及时间属性，为GIS用于研究与空间信息相关的疾病和危险因素提供了一定优势^[3]。

杨坤等^[19]通过研究发现广州管圆线虫病的发生和流行与广州管圆线虫的分布范围、该区域的虫负荷有直接联系，并取决于其中间宿主的分布范围、易感性和传播潜能，即广州管圆线虫在中间宿主体内的发育零点温度和有效发育积温。广州管圆线虫及其中间宿主软体动物类均属于变温动物，环境温度对其生长发育的影响极大，决定广州管圆线虫适生区域及区域虫负荷。Tolnai等^[20]利用GIS分析广州管圆线虫的分布规律及其与环境气候的关系，发现广州管圆线虫对环境因素较敏感，年降雨量和年平均气温为影响广州管圆线虫空间分布的2个主要因素，并影响广州管圆线虫幼虫、虫卵和中间宿主（螺和蛞蝓）对干燥的敏感性及广州管圆线虫的生活史，从而影响广州管圆线虫的空间分布。

GIS可有效地管理和分析广州管圆线虫病流行病学研究资料中的空间相关数据，将确定疾病和因子关联程度的流行病学方法与确定因子空间性的GIS技术相结合，有利于寻找病因及分析疾病危险因素。因此，运用“3S”技术筛选与疾病发生和流行相关的地理环境因素，如植被、气温、降雨量、水文、宿主数量、种群分布及寄生媒介生物数量变化等，是现代空间流行病学的发展方向^[21]。

计算机信息技术的快速发展使人类可应用GIS对媒介宿主与地理环境因素进行相关性分析，从而揭示寄生虫病的媒介宿主与地理环境因素的关系，间接对疾病的发生及传播进行风险评估和预警。

何铭谦等^[22]根据福寿螺生长发育特点和广东省水稻的种植分布特点，利用GIS技术从景观尺度上分析福寿螺在广东省潜在的时空分布及危害风险，发现广东省存在5种福寿螺潜在生境，从南到北依次排列，且分布范围随季节变化而变化，全省16.68%地区处于高度发生区，54.25%为中度发生区。以稻田的危害风险为例，结合水稻分布区状况评估福寿螺可能带来的危害风险等级，其中重度风险区占全省面积的21.75%，主要集中于湛江、茂名和阳江市等稻区；中度风险区集中在广东省中部的水稻区，占63.16%；轻度风险区仅占14.47%。周卫川^[23]根据有害生物风险分析原则，以1951-1980年间全国670个气象站点的平均气象观测资料为依据，运用GIS技术对福寿螺在中国的定殖风险进行了全面分析，结果证实福寿螺极易在我国大部分地区定殖，建立新种群，其危险区面积占60%左右，对我国的稻田生产、生态环境造成重大影响并传播疾病。此外，刘雨芳等^[24]利用GIS对福寿螺在湖南省的入侵分布现状、危害与潜在扩散风险进行调查分析，绘制福寿螺在湖南省的分布现状图并预测预警扩散风险，发现湖南省部分水系已有大量福寿螺分布，若不加以控制，可能沿湘江、浏阳河、沅水和澧水等水系扩散，下游流域将成为福寿螺入侵的高风险区，与高风险区临近的地区将成为入侵风险区。若高风险区被福寿螺成功入侵，湖南省将形成全面入侵的分布格局。

利用GIS的空间统计分析和相关空间建模技术建立疾病的预测模型，分析区域内疾病的时空变化规律和分布趋势，预测疾病的发展趋势，GIS的疾病预测功能是GIS在疾病研究中的一个重要应用。

Lyu等^[25]于2006-2007年利用GIS中的克里金插值法，成功预测了广州管圆线虫及其中间宿主在中国的分布，并揭示了广州管圆线虫两大中间宿主（福寿螺和褐云玛瑙螺）与地势、水系的关系，明确了福寿螺和褐云玛瑙螺在中国地理空间的分布。张霄霄^[26]根据福寿螺及其体内广州管圆线虫的全世代发育零点及有效积温原理，分析了历年温度对广州管圆线虫病发病的影响，并利用GIS构建模型对福寿螺及广州管圆线虫在云南省的分布和扩散趋势进行预测及风险评估，发现随着全球气候变暖及福寿螺沿着水系扩散，云南省某些非广州管圆线虫自然疫源地的湖泊流域可能逐步成为其繁殖的最佳场所。章家恩等^[27]根据福寿螺的生物学特征和入侵特性，结合我国各地区的气候、地理和水文等资料，利用GIS技术模拟分析了福寿螺在我国进一步扩散趋势，标识出易被福寿螺扩散入侵的高、中、低风险区，同时发现我国华南地区是福寿螺的集中区，在华中地区、华东地区以及西南地区福寿螺均有一定程度的入侵，但该螺是否继续向我国长江以北广大地区扩散和入侵以及目前福寿螺在我国扩散的可能北界范围有待研究。

GIS作为一种新的科研技术和方法，已广泛应用于寄生虫病学领域，在血吸虫病和疟疾方面应用较成熟^[28-30]，在广州管圆线虫病中的应用还存在不足，主要有以下一些问题：（1）GIS是一个较为复杂的系统，自身发展不够完善，且缺乏广州管圆线虫病研究的基础数据、研究者认识有限等原因，故真正意义上用于研究广州管圆线虫病的GIS平台还比较少，GIS未充分发挥其在广州管圆线虫病研究中的作用。（2）广州管圆线虫病及其媒介宿主的地理信息数据库的建立亟待完善。GIS对收集的数据质量和时效性要求较高，但由于条件限制，很多数据难以精确获得且一些基础性环境地理数据难以共享，严重影响GIS在广州管圆线虫病研究中的应用。（3）广州管圆线虫病不仅与地理生态环境因素有关，而且受地区经济水平、医疗卫生状况及疾病防治投入等影响，但利用GIS结合影响疾病的社会、生物和环境因素的研究较少，尤其是从社会和景观等方面进行研究尚存在空白。（4）应用GIS对特定区域广州管圆线虫病进行传播风险评估和发展趋势预测相关研究较少，有待加强。

目前，GIS在广州管圆线虫病研究中的应用处于起步阶段，应借鉴GIS在血吸虫病中的应用经验，促进其在广州管圆线虫病领域的应用。随着信息科学和GIS技术的快速发展，GIS在广州管圆线虫病及其媒介宿主研究中应用不断深入，将在广州管圆线虫病防治、疾病发生发展趋势的预测、公共卫生突发事件应急及卫生行政决策指导等方面发挥更大作用。