互联网技术的飞速发展使企业和科研工作迈向了数据化，但同时也带来了数据分散、数据孤立、数据整合困难等问题^[1]。国内数据整合研究侧重于基础和技术研究，应用上侧重商务智能、面向服务应用等商务方面^[1]，从万方数据库以“数据整合”为关键字搜索到的文献大多是关于房地产、地籍、海洋沉积物等方面的信息整合^[2-5]。而国外数据整合研究更多关注地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、生物信息学、基因表达等公共事业方面^[5-14]。此外，以往相关领域信息整合平台构建，为本次国家重要监测数据整合平台的实现提供了参考^[15-16]。

由于现有的国家重要监测的数据量庞大且复杂、时空跨度大、数据标准不一、数据格式多样、管理分散、质量参差不齐等，造成了“数据孤岛”和“信息孤岛”，不利于数据交换和共享^[17]。随着国家重要监测数据信息化的发展和应用，基于统一标准和格式的国家重要监测数据库，建立国家重要监测数据查询与可视化平台，数据整合技术是基础和关键。本课题组从全局角度出发，厘清数据的准确性、一致性、完整性、可用性，重点解决数据整合平台构建过程中的数据过剩、数据冗余问题。

本研究依托国家重点研发计划，其中国家重要监测数据包括重要病媒生物、重要病媒传染病、重要检疫性入侵生物、病原微生物名录和生物安全组学数据，也包括气象和空间地理环境数据，数据时间跨度为2005年至今，空间跨度为全国（图 1）。

注：GDP.国内生产总值；G1obCover.全球覆盖计划 图 1 国家重要监测数据整合平台数据库建设 Figure 1 Construction of the national important monitoring data integration platform database

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参照黄华南^[2]提出的以数据为核心，基于数据自身特点的数据整合方案。根据时间属性、空间属性和生物学属性，对国家重要监测数据开展数据整合。其中，重要病媒生物、重要病媒传染病、重要检疫性入侵生物和气象数据时间属性为“年/月”，空间属性为“省/市/区（县）”，从而该类数据之间可通过时间和空间属性开展数据整合。病原微生物名录中“宿主”字段，存储了诸如“蚊、蝇、鼠”等宿主。生物安全组学数据中“名称”字段，存储了诸如“蚊、蝇、鼠”等名称，因此，病原微生物名录和生物安全组学数据可通过生物学属性与病媒、病媒传染病和检疫性入侵生物等开展数据整合。

本平台采用基于J2EE（Java2平台企业版）体系的B/S（浏览器/服务器）架构进行设计，采用JAVA编程技术，按3层的设计思路进行扩展，在用户终端和最终数据端之间建立接入中间层，方便系统的部署和维护，增强系统的可扩展性和灵活性。提供数据集成、应用集成、流程集成、界面集成等技术手段，实现各功能的总集成。

以数据整合为核心，搭建国家重要监测数据整合平台（图 2），平台功能包括：①平台介绍，整体介绍平台功能以及数据情况；②分类数据库，提供原数据的表格、统计图和地理信息系统（GIS）地图的查看，以及数据下载；③数据整合，根据数据整合规则，对多类数据进行交叉查询，提供查询结果以表格和空间地图方式查看以及结果下载，并提供数据变化监测GIS地图的可视化；④登革热预测预警，根据模型方法，调用平台数据，展现登革热预测结果；⑤相关材料，提供材料的上传下载。

图 2 国家重要监测数据整合平台设计 Figure 2 Design of the national important monitoring data integration platform

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国家重要监测数据平台涵盖内容，所拥有的数据和模块见图 3。

图 3 国家重要监测数据整合平台介绍 Figure 3 Introduction of the national important monitoring data integration platform

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就重要病媒生物、重要病媒传染病、重要检疫性入侵生物和气象数据，根据时间、空间范围的设定，输出查询结果表，并针对输出结果，制作统计图和GIS地图（图 4）。就病原微生物名录和生物安全组学数据，采用关键字段，如病毒名进行查询，输出查询结果表。就空间环境数据，如人口和土地利用分类，输出栅格值阈分级图。

注：GIS.地理信息系统 图 4 国家重要监测数据库输出 Figure 4 Export of the national important monitoring database

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数据整合功能是平台的核心功能，数据整合实现过程见图 5。在数据查询窗口选定时间范围、空间范围和数据类型（图 5A），得出数据联合查询结果表（图 5B）。根据结果表数据，实现该类数据在该时空范围内变化监测可视化（图 5C）。根据查询结果表数据、生物学属性，查询病原微生物信息（图 5D）和生物安全组学信息（图 5E）。

图 5 国家重要监测数据整合可视化 Figure 5 Visualization of national important monitoring data integration

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登革热预测预警模块功能的实现贯穿了数据调用、方法选择和模型实现，见图 6。可调用前1个月的蚊虫数据、登革热发病数据、气象数据，预测当月的登革热病例数。图中实例选择2010年1月至2015年12月的数据，根据零膨胀与广义加性模型构建登革热预测模型，并预测2016年1月登革热发病数。

图 6 登革热预测预警可视化 Figure 6 Visualization of dengue fever prediction and early warning

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根据国家重要监测数据的时间属性、空间属性和生物学属性，建立数据整合规则，为国家重要监测数据的集成、共享、交换等奠定了技术基础；将多源、多尺度、多平台、动态化的国家重要监测数据进行抽取、清洗以及转换形成覆盖面广、结构统一、标准统一、内容完整的“数据中心”，为国家重要监测数据库建设提供强有力的数据基础。以数据整合功能为核心，创建国家重要监测数据整合平台，为病媒及病媒传染病等科学研究提供可靠的数据支持与保障。GIS技术的发展将给国家重要监测数据整合平台提供更多、更新、更优的技术手段。