بخشی از مقاله
چکیده
پیشرفتهای چشمگیری که امروزه در علم سنجش از دور شاهد آن هستیم، محققان را بر آن داشته که به مطالعه پتانسیلهای این علم جهت شناسایی بروز، پخش، انتشار و در نهایت کنترل و پیشگیری بیماریها بپردازند. بر اساس تحقیقات صورت گرفته، شیوع برخی از بیماریهای، به ویژه بیماریهای واگیر دار با عوامل محیطی مانند دما، پوشش گیاهی، کاربری، رطوبت و ... در ارتباط است. علم سنجش از دور اطلاعات بسیار ارزشمندی در مورد پوشش گیاهی، دما، رطوبت، کاربریهای اراضی، شکل زمین، هواویزها، آلودگیهای مختلف، رواناب، بارش و ... فراهم میکند.
از آنجایی که این عوامل، بر روی شیوع و پخش بیماریها تاثیر میگذارند، سنجش از دور میتواند در فرآیند شناسایی بروز و انتشار بیماریها، نقش بسیار اساسی ایفا نماید. در این راستا پژوهش حاضر به معرفی پتانسیلهای سنجش از دور و ارائهی یک رویکرد جهت مطالعه در مورد شیوع، پخش و انتشار بیماریها پرداخته است.
در این رویکرد، در یک طرف ارتباط بیماریها با متغیرهای محیطی موثر در شیوع و انتشار آنها بررسی میگردد و در طرف دیگر اطلاعات مکانی مرتبط با متغیرهای محیطی موثر بر بیماریها با استفاده از علم سنجش از دور و تصاویر ماهوارهای استخراج میگردند. در نهایت با استفاده از روشهای مختلف تجربی، آماری-مکانی و ... به شناسایی بروز و پخش، و در نهایت کنترل و پیشگیری بیماریها پرداخته میشود.
.1 مقدمه
یکی از اساسی ترین مسائلی که بشر از گذشته های دور با آن دست به گریبان است، سلامت و مسائل مربوط به بهداشت است. سلامتی انسان همواره توسط عوامل مختلف تهدید میشود، شیوع بیماری ها و امراض گوناگون و مرگ و میرهای ناشی از آن از جمله فجایع دردناکی بوده که تاریج به فور شاهد آن بوده است. به همین دلیل پرداختن به مسائل بهداشتی و سلامت از دیرباز مورد توجه انسان است
در این راستا با ظهور فناوریهای نوین و ورود آن به عرصه ی بهداشت، درمان و کنترل بیماریها، ابعاد تازهای فراروی علم بهداشت قرار داده شده است. قلمرو گسترده علم بهداشت باعث شده است که علوم مختلفی با آن مرتبط شوند و هریک بر اساس دیدگاه ها و روش های مطالعاتی خود به بحث بهداشت و سلامت بپردازند.
یکی از علومی که به تازگی وارد قلمرو بهداشت و درمان شده است، علم سنجش از دور1 است. سنجش از دور علم کسب اطلاعات در مورد یک جسم یا پدیده بر روی زمین، بدون تماس مستقیم فیزیکی با آن است. در استفاده مدرن، سنجش از دور به طور کلی به استفاده از فناوریهای سنجندههای ماهوارهای برای تشخیص و طبقه بندی اشیاء - روی سطح زمین، در جو و اقیانوس ها - با استفاده از سیگنالهای پخش شده مانند پرتو الکترومغناطیسی منتشر شده از سطح اشیاء اشاره دارد
سیستمهای سنجش ماهوارهای با فراهم آودن دادههای مرتبط با جنبههای اپیدمیولوژیک، اندومولوژیک و زیست شناختی و نیز توسعه مدلهای مبتنی بر سنجش از راه دور، دانشمندان سلامت را توانمند میسازند و آنها با استفاده از این علم قادر به مطالعه مؤلفههای زنده و غیر زنده سطح کره زمین هستند
دادهها و ابزار سنجش از دور مرتبط به عوامل محیطی - مانند پوشش گیاهی، استفاده از زمین / پوشش زمین و آبهای سطحی - است که با وقوع بسیاری از بیماریهای زیستی مرتبط هستند و می توانند بر شیوع، پخش و انتشار بیماریها تاثیر بگذارد
بیماریهای همهگیر رابطهی معنی داری با شرایط محیطی دارند. در حقیقت شیوع و انتشار این بیماریها تحت تاثیر شرایط محیطی قرار میگیرد.[5] بنابراین اطلاعات مختلف استخراج شده از سنجش از دور می تواند به عنوان یک پل برای پیوند دادن تکنیکهای سنجش از دور با مطالعات بیماری ایفا کنند. در این راستا، باید یک رابطه نزدیک بین متغیرهای موثر در بیماریها و ویژگی های محیطی که می تواند از تصاویر ماهوارهای استخراج شود، ایجاد شود .بدین ترتیب، سنجش از دور قادر خواهد شد روابط متغیرهای محیطی با بیماریها را از طریق طیف گستردهای از ویژگیهای طیفی، فضایی و زمانی بسته به انتخاب سنجنده و پلت فرم ماهواره ای که در آن انجام می شود، بررسی نماید
پژوهش حاضر با هدف بررسی کاربردهای علم سنجش از دور برای پیشگیری و کنترل بیماریها صورت گرفته است. ابتدا مطالعات پیشین در زمینهی بیماریهای متاثر از عوامل محیطی و همچنین قابلیتهای علم سنجش از دور جهت بررسی این عوامل صورت گرفت. سپس با جمع بندی کلی، چارچوب کلی برای استفاده از علم سنجش از دور برای شناسایی بروز، پخش وشیوع بیماری ها ارائه گردید.
2. عوامل محیطی موثر بر بیماریها
همانطور که گفته شد در بروز برخی از بیماریها عوامل محیطی نقش بسیار مهمی ایفا می کنند. شرایط جوی یکی از عوامل مهم تاثیر گذار در بروز برخی بیماری ها است. بیماریهای قلبیغالباً در افرادی بروز میکند که در معرض فشار شدید آب و هوایی، گرمای بیش از حد و یا سرمای شدید قرار گرفتهاند
شرایط جوی و دمای هوا تأثیر مستقیم بر سرعت انتشار بیماریها دارند. باد و سیل بر حرکت میکروارگانیسم ها، تاثیر میگذارند. در بیشتر موارد پاتوژن از طریق ریزگردها یا آب از یک محیط به جاهای دیگر منتقل میشود.
همچنین عوامل آب و هوایی بر تغییرات زیست محیطی تاثیر میگذارند. تغییر آب و هوا محیط زیست را در بلند مدت تغییر می دهد و در نتیجه روند تکامل ویروس را تغییر می دهد. کاربری اراضی / پوشش زمین یک عامل محیطی مهم در ارتباط با بیماریهای برونده است. انواع مختلف پوشش زمین نشان دهنده انواع مختلف مناطق مسکونی مناسب برای بیماریها مختلف است و همچنین نوع پوشش گیاهی و تراکم آن دو متغیر حیاتی برای پیشبینی نوع و فراوانی، بیماریها هستند.
تنوع هیدرولوژیکی یک عامل مهمی است که بر انتقال برخی از بیماری های منتقل شده بر روی بذر، به ویژه برای بیماریهای منتقله از پشه مانند تب و لقاح دندانی و مالاریا تاثیر می گذارد. بارش، میزان آب و رواناب، مهمترین عوامل هیدرولوژیکی موثر بر فراوانی بیماریها است که تأثیرات متعدد بر روی انواع مختلف بیماریها و پاتوژنها دارد. ویژگیهای ارتفاعی زمین، از جمله ارتفاع، شیب و جهت شیب در بروز بیماری ها تأثیر می گذارند.
در حقیقت ویژگیهای ارتفاعی زمین بر نوع پوشش زمین تاثیر می گذارند و از این رو، برخی از زیستگاه های مناسب برای برخی از بیماریها را فراهم میکند. به عنوان مثال، مرتع با تراکم پایین، برای موشها و طاعون مناسب است، در حالی که باتلاق برای رشد حلزون مناسب است
با این تفاسیر می توان گفت عوامل اقلیمی، هیدرولوژیکی، شکل و ارتفاع زمین تاثیر به سزایی در بروز برخی بیماریها دارند.
.3 پتانسیلهای ارتباط بین سنجش از راه دور و عوامل بیماری زا
توانمندیهای علم سنجش از دور در مطالعه پدیدههای سطح زمین بر کسی پوشیده نیست. در اینجا به برخی از قابلیتهای علم سنجش از دور که آن را با عوامل بیماریزا پیوند میدهد، اشاره میگردد:
علم سنجش از دور شاخصهای زیست محیطی مانند: شاخص پوشش گیاهی ، سبزینگی، شاخص درخشندگی، رطوبت و ... را برای کاربران فراهم میکند. سنجندههای ماهوارهی مادیس دادههای روزانه از دمای سطح زمین، پوشش گیاهی، بخار، رطوبت و ... تولید میکند. با استفاده از تصاویر سنجندههای لندست، مطالعه در مورد کاربریهای سطح زمین و دمای سطح زمین بدون نیاز به برداشت میدانی امکان پذیر است.
امروزه سنجندههایی مانند استر1 قابلیت تولید مدلهای ارتفاعی رقومی با قدرت تفکیک مکانی بالا را به کاربران ارئه میدهد که قابلیت علم سنجش از دور را برای ردیابی بیماری ها بیش از پیش می کند. تصاویر ابر طیفی امکان تشخیص پدیدههایی که با چشم انسان و حتی با تصاویر چند طیفی قابل تشخیص نیستند را فراهم میکند. تصاویر با قدرت تفکیک مکانی کمتر از 1 متر، مطالعه عارضههای بسیار کوچک شهری را میسر می سازد. سنجندههای رادار قادر هستند در هر شرایط جوی به تصویر برداری بپردازند. موارد مذکور تنها بخشی از قابلیت های سنجش از دور است که می توانند برای پیوند دادن متغیرهای محیطی و پخش و انتشار بیماریها مورد استفاده قرار بگیرند.
.4 کاربرد سنجش از دور در شناسایی بروز و انتشار بیماریها
تشخیص و شناسایی بیماری از طریق سنجش از دور یک فرآیند بسیار پیچیده و گستردهای است. در شیوع یک بیماری در یک منطقه، ممکن است عوامل متعددی تاثیر گذار باشند و یا اینکه عوامل متعدد، تاثیرات متفاوتی بر شیوع بیماری داشته باشند. برای روشن تر شدن بحث به ارائهی چند مثال در رابطه با مطالعه شیوع بیماریها از طریق تصاویر سنجش از دور میپردازیم.
برای مثال بیماری سالک در نواحی شیوع و پخش میشود که پوشش گیاهی در آن نواحی بسیار کم تراکم باشد .[11] با توجه به قابلیتهای زیاد علم سنجش از دور در مطالعه پوشش گیاهی، در صورت شایع شدن این نوع از بیماری در یک منطقه، میتوان با استفاده از شاخصهای پوشش گیاهی مختلف، از تصاویر ماهوارهای و تفسیر اطلاعات این شاخصها، کانونهای اصلی بیماری را شناسایی نمود.
در یک مثال دیگر به پژوهش صورت گرفته توسط یانگ و همکاران - 2005 - میپردازیم .[12] این پژوهش نشان میدهد دمای سطح زمین به همراه پوشش گیاهی بر میزان شیوع بیماری شیستوزوما2 تاثیر میگذارند و کانون های اصلی این بیماری در مناطقی است که با دمای سطح بالا به همراه پوشش گیاهی پایین همراه است. بنابراین در صورت شیوع بیماری شیستوزوما و بیماریهای مشابه، میتوان عوامل تاثیر گذار بر آنها مانند دمای سطح زمین یا پوشش گیاهی را از تصاویر سنجش از دور استخراج کرد و نسبت به ردیابی بیماری از طریق تحلیلهای آماری-مکانی و ... اقدام نمود.
