CoÄrafi Bilgi Sistemleri ve Epidemiyolojide Kullanımı
CoÄrafi Bilgi Sistemleri ve Epidemiyolojide Kullanımı
CoÄrafi Bilgi Sistemleri ve Epidemiyolojide Kullanımı
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Coğrafi <strong>Bilgi</strong> <strong>Sistemleri</strong> <strong>ve</strong><br />
<strong>Epidemiyolojide</strong> Kullanımı<br />
Raika Durusoy<br />
Haziran 2004
Coğrafi <strong>Bilgi</strong> <strong>Sistemleri</strong> (CBS)<br />
•Uzaysal (“spatial”) <strong>ve</strong>rilerin;<br />
– elde edilmesi,<br />
– saklanması,<br />
–çağrılması,<br />
–analizi<br />
–gösterimi<br />
için güçlü,otomatize<br />
sistemler<br />
• Geographic Information System (GIS)
Noktasal <strong>ve</strong>ri <strong>ve</strong> ilişkili özellik bilgileri
•Coğrafi dağılımlar sorunun bir<br />
parçasıysa bilen kullanıcıya işe yarar<br />
seçenekler sunuyor<br />
• Epidemiyolojiye yeni <strong>ve</strong> genişleyen<br />
olanaklar<br />
– Minimum düzey hastalıklara uzaysal<br />
perspektif<br />
– Optimum düzey zengin halk sağlığı <strong>ve</strong><br />
epidemiyoloji potansiyeli
Kısa tarihçe<br />
•20 yıldan uzun süredir geliştiriliyor<br />
• Kökeni 1982 GRASS (Geographic<br />
Resource Analysis Support System) CBS<br />
• ABD ordusu tarafından geliştirilmiş!<br />
• 1995’e dek ABD hükümeti destekli<br />
• ArcInfo, MapInfo gibi programlar
Bir CBS’den ne öğrenebiliriz<br />
Neyi öğrenemeyiz<br />
•Ne öğrenebiliriz<br />
– CBS, hipotez geliştirmek için birebirdir<br />
(bir tabakalar sistemi)<br />
–Doğrusal <strong>ve</strong> alansal boyutlar<br />
• Neyi öğrenemeyiz (2000)<br />
– CBS, epidemiyologların gereksinim<br />
duydukları uzaysal istatistikleri analiz<br />
işlevlerine eklemekte yavaş kalıyor
Coğrafi <strong>Bilgi</strong> Sisteminin<br />
bileşenleri <strong>ve</strong> işlevleri<br />
Personel<br />
Donanım<br />
Yazılım<br />
Uzaysal<br />
<strong>ve</strong>ri<br />
Giriş Saklama İşleme Sunma Analiz
Veri kaynakları<br />
ABD için uzaysal <strong>ve</strong>ri toplayan devlet<br />
kurumları önemli <strong>ve</strong>ri kaynağı:<br />
• USGS: rakım, arazi kullanımı/yüzeyi, alan sınırları<br />
• EPA: toksik maruziyetler<br />
• NCI,NIH: kanser mortalitesi<br />
• NOAA: hava durumu (yağışlar, ozon vb.)<br />
• CDC: mortalite <strong>ve</strong> hastalık <strong>ve</strong>rileri<br />
• Nüfus sayımı: nüfus, yaş dağılımı gibi sayım<br />
değişkenleri<br />
• NASA: uydu fotoğrafları<br />
• Savunmanın bütün branşları <strong>ve</strong> CIA
Uzaysal <strong>ve</strong>ri bazen de yaratılır<br />
• Haritaları dijitalize ederek:<br />
–El/fare ile<br />
–Özel tarayıcı yazılımları<br />
– Dijitalize eden tablet ile<br />
•Coğrafi kodlama/referanslama ile:<br />
– Bir <strong>ve</strong>ritabanından (adres eşleştirme)<br />
– Direkt olarak, GPS ile
Uzaysal <strong>ve</strong>ri bazen de yaratılır<br />
•Uzaktan algılama<br />
– Hava fotoğrafları<br />
– Uydu fotoğrafları<br />
•CBS <strong>ve</strong>ya başka yazılımlarla yapılan<br />
analizlerden de <strong>ve</strong>ri yaratılabilir
GPS (Global Positioning System)
GPS (Global Positioning System)<br />
1. Dünyanın etrafında dönen 24 ABD<br />
ordusu uydusu<br />
2. Taşınabilir mobil alıcı<br />
3. Bilinen bir coğrafi konumda bulunan<br />
baz istasyonu alıcısı (kaba uydu<br />
sinyallerinin diferansiyel düzeltmesi)
Koordinat sistemleri<br />
• Enlem-boylam<br />
•UTM
Üç boyutlu küreden iki boyutlu yatay (dikdörtgen)<br />
bir düzleme: enlem <strong>ve</strong> boylam<br />
Küreden eşit alanlara sahip<br />
kareleri nasıl üretebiliriz<br />
Bunun için yeryüzünün sağa <strong>ve</strong> sola<br />
doğru esnetilmesi gerekir.
Üç boyutlu küreden iki boyutlu yatay (dikdörtgen)<br />
bir düzleme: enlem <strong>ve</strong> boylam<br />
Küreden eşit alanlara sahip<br />
kareleri nasıl üretebiliriz<br />
Bu kağıt üzerinde olası görünse de<br />
gerçekte kareler eşit büyüklükte<br />
değildir.
Enlem <strong>ve</strong> Boylam’ları kare sistemi ile birleştirmek<br />
Eşit alan büyüklüğüne sahip kareleri<br />
UTM sistemi sağlar.
UTM (Uni<strong>ve</strong>rsal Trans<strong>ve</strong>rse Mercator) Sistemi:<br />
Nasıl işler<br />
30°E 36°E 42°E<br />
35 36 37 38<br />
Batıdan<br />
doğuya 6° ‘lik<br />
aralıklar<br />
30°D 36°D 42°D<br />
Boylamlar dünyayı eşit genişlikte parçalara böler. 180 o ’li<br />
boylamdan başlayarak batıya doğru numaralandırılırlar
UTM : Zonlar<br />
30°E 36°E 42°E<br />
35T 36T 37T 38T<br />
Güneyden<br />
kuzeye 8°<br />
aralıklar<br />
35S 36S 37S 38S<br />
40°N<br />
40°K<br />
30°D 36°D 42°D<br />
Her bir parça, ekvatrodan başlayarak güneyden kuzeye,<br />
enlemler kullanılarak tekrar bölünürler. Bunlara Zon da denir.
UTM : Kare sistemi (bu kareler 100 x 100 km’dir)<br />
30°E 36°E 42°E<br />
40°N<br />
40°K<br />
30°D 36°D 42°D<br />
Daha sonra da yatay ekvator çizgisi takip edilerek<br />
her zona metrik bir karelaj sistemi yerleştirilir.
UTM : kare sistemi<br />
4700000<br />
4600000<br />
4500000<br />
4400000<br />
4300000<br />
4200000<br />
4100000<br />
4000000<br />
0300000<br />
0400000<br />
0500000<br />
0600000<br />
0700000<br />
Doğu <strong>ve</strong> kuzey çizgileri<br />
numaralandırılır.
4600000<br />
4500000<br />
4400000<br />
4300000<br />
4200000<br />
4100000<br />
4000000<br />
Kareler <strong>ve</strong> kordinatlar her zonda tekrarlanır.<br />
35T 36T 37T 38T<br />
35S 36S 37S 38S<br />
0400000<br />
0500000<br />
0400000<br />
0600000<br />
0700000<br />
0300000<br />
0400000<br />
0500000<br />
0600000<br />
0700000<br />
0300000<br />
0400000<br />
0500000<br />
0600000<br />
0700000<br />
0300000
4600000<br />
4500000<br />
4400000<br />
4300000<br />
4200000<br />
4100000<br />
4000000<br />
Kuzey değerleri Ekvatordan Kuzey Kutbuna doğru<br />
<strong>ve</strong>rilirken<br />
35T 36T 37T 38T<br />
35S 36S 37S 38S<br />
0400000<br />
0500000<br />
0600000<br />
0700000<br />
0300000<br />
0400000<br />
0500000<br />
0600000<br />
0700000<br />
0300000<br />
0400000<br />
0500000<br />
0600000<br />
0700000<br />
0300000<br />
0400000
4600000<br />
4500000<br />
4400000<br />
4300000<br />
4200000<br />
4100000<br />
4000000<br />
Doğu değerleri her zonda aynı şekilde tekrarlanır<br />
35T 36T 37T 38T<br />
35S 36S 37S 38S<br />
0400000<br />
0500000<br />
0600000<br />
0700000<br />
0300000<br />
0400000<br />
0500000<br />
0600000<br />
0700000<br />
0300000<br />
0400000<br />
0500000<br />
0600000<br />
0700000<br />
0300000<br />
0400000
Kare sistemi tekrar bölünerek 50 x 50 km’lik kareler<br />
de elde edilebilir<br />
4650000<br />
4600000<br />
4550000<br />
4500000<br />
4450000<br />
4400000<br />
4350000<br />
4300000<br />
4250000<br />
4200000<br />
4150000<br />
4100000<br />
4050000<br />
4000000<br />
3950000<br />
35T 36T 37T 38T<br />
35S 36S 37S 38S<br />
0400000<br />
0450000<br />
0500000<br />
0550000<br />
0600000<br />
0650000<br />
0700000<br />
0750000<br />
0250000<br />
0300000<br />
0350000<br />
0400000<br />
0450000<br />
0500000<br />
0550000<br />
0600000<br />
0650000<br />
0700000<br />
0750000<br />
0250000<br />
0300000<br />
0350000<br />
0400000<br />
0450000<br />
0500000<br />
0550000<br />
0600000<br />
0650000<br />
0700000<br />
0750000<br />
0250000<br />
0300000<br />
0350000<br />
0400000
Bu noktadaki bir olgunun yerini kaydederken<br />
GPS’inizde bu rakamları göreceksiniz<br />
4650000<br />
4600000<br />
4550000<br />
4500000<br />
4450000<br />
4400000<br />
4350000<br />
4300000<br />
4250000<br />
4200000<br />
4150000<br />
4100000<br />
4050000<br />
4000000<br />
3950000<br />
35T 36T 37T 38T<br />
35S 36S 37S 38S<br />
0400000<br />
0450000<br />
0500000<br />
0550000<br />
0600000<br />
0650000<br />
0700000<br />
0750000<br />
0250000<br />
0300000<br />
0350000<br />
0400000<br />
0450000<br />
0500000<br />
0550000<br />
0600000<br />
0650000<br />
0700000<br />
0750000<br />
0250000<br />
0300000<br />
0350000<br />
0400000<br />
0450000<br />
0500000<br />
0550000<br />
0600000<br />
0650000<br />
0700000<br />
0750000<br />
0250000<br />
0300000<br />
0350000<br />
0400000
Bu nokta bize aynı zamanda 50 x 50 km’lik karenin<br />
UTM koordinat değerlerini de <strong>ve</strong>rmektedir.<br />
36S 0350000<br />
4350000<br />
GPS’de bu<br />
şekilde<br />
göreceksiniz<br />
36S 0350000<br />
4350000
Ama karenin içerisinde bir yerdeysek o zaman<br />
bütün değerleri kayıt etmemiz gerekir.<br />
4365000<br />
4350000<br />
36S 0377899<br />
4367542<br />
0350000<br />
0375000
Verilerin düzenlenmesi<br />
• CBS <strong>ve</strong>rileri, genelde birden fazla<br />
katmanda/ tabakada saklanır<br />
• Kompleks uzaysal problemlerle<br />
uğraşırken katmanları birer birer ele<br />
almak daha kolay<br />
• CBS’nin temel bir özelliği
Örnek bir ilçe CBS’nin katmanları<br />
Katman 1<br />
Katman 2<br />
Katman 3<br />
Katman 4<br />
Arsa sınırları <strong>ve</strong> arazi kullanım<br />
tipleri (alan haritaları)<br />
Yol <strong>ve</strong> demiryolu ağları (çizgi<br />
haritaları)<br />
Arazi özellikleri (noktasal<br />
yükseklik <strong>ve</strong>ya eşyükselti eğrileri)<br />
Hastaneler <strong>ve</strong> okulların<br />
yerleşimleri (nokta haritaları)
Alan, çizgi, yüzey <strong>ve</strong> nokta katmanlarına örnekler
Verilerin biçimi<br />
Uzaysal <strong>ve</strong>ri üç şekilde düzenlenebilir:<br />
•Raster(kafes)<br />
– Matris, kafes şeklinde<br />
•Vektör<br />
–Nokta(düğüm), çizgi <strong>ve</strong> poligonların bir<br />
kombinasyonu<br />
•Yer<br />
– Yer, mevki <strong>ve</strong>risi. Noktasal <strong>ve</strong>ridir.
Aynı nesne için <strong>ve</strong>ktör <strong>ve</strong> raster <strong>ve</strong>ri modeli örnekleri
Analiz<br />
•Çakıştırma/ kaplamalar (o<strong>ve</strong>rlay)<br />
– CBS’nin görsel, hipotez oluşturan gücü
Çakıştırma/ kaplama
Analiz<br />
•Çakıştırma/ kaplamalar (o<strong>ve</strong>rlay)<br />
– CBS’nin görsel, hipotez oluşturan gücü<br />
• Ölçüm<br />
– CBS’nin üstün olduğu nokta
Ölçümler
Analiz<br />
•Çakıştırma/ kaplamalar (o<strong>ve</strong>rlay)<br />
– CBS’nin görsel, hipotez oluşturan gücü<br />
• Ölçüm<br />
– CBS’nin üstün olduğu nokta<br />
• Tamponlama<br />
– ABD’de yola 20 milden daha uzak yer yok
Tamponlama <strong>ve</strong>ya yakınlık ölçümleri
Analiz<br />
•Çakıştırma/ kaplamalar (o<strong>ve</strong>rlay)<br />
– CBS’nin görsel, hipotez oluşturan gücü<br />
• Ölçüm<br />
– CBS’nin üstün olduğu nokta<br />
• Tamponlama<br />
– ABD’de yola 20 milden daha uzak yer yok<br />
•Entegrasyon<br />
– Uzaysal ortalama/ integraller …
• Sorgular<br />
Analiz<br />
– Yeni harita oluşturmak için
Kavşaktan 50m. mesafede<br />
kaç ev var<br />
100m.lik grid karede<br />
kaç çocuk yaşıyor<br />
Sel havzasında bulunan<br />
ev halkları hangileri<br />
Birkaç basit uzaysal sorgu işlevi
• Sorgular<br />
Analiz<br />
– Yeni harita oluşturmak için<br />
•Harita cebiri<br />
– Haritaların mutlak, karekök, toplam,<br />
eşitsizlikleri…
Mantıksal işlemler
• Sorgular<br />
Analiz<br />
– Yeni harita oluşturmak için<br />
•Harita cebiri<br />
– Haritaların mutlak, karekök, toplam,<br />
eşitsizlikleri…<br />
• Uzaysal analiz<br />
– Uzaysal otokorelasyon,…<br />
• Modelleme<br />
– Epidemiyolojik modelleme
Uzaysal Analiz<br />
(Spatial analysis)<br />
• Uzaysal nokta patern analizi<br />
• Kernel metodu<br />
•Hiyerarşik kümeleme teknikleri<br />
–En yakın komşu hiyerarşik analizi<br />
• Uzaysal küme analizi<br />
– Uzaysal tarama istatistiği
Sunum<br />
CBS, yüksek kaliteli grafikler oluşturur:<br />
•Ekrana; ilk <strong>ve</strong> en önemli olarak,<br />
•Yazıcılara; özellikle de etkileyici<br />
resimler üreten renkli yazıcılar<br />
•Dosyalara; postscript dosyaları, gif <strong>ve</strong><br />
jpeg resimleri
Örnek uygulamalar
<strong>Epidemiyolojide</strong> kullanımlar<br />
•Hastalık dağılımının analizi<br />
– Vektörle bulaşan hastalıklar<br />
– Su ile bulaşan hastalıklar<br />
– Diferansiyel mortalite<br />
•Çevresel riskler<br />
– Elektromanyetik alanlara maruziyet<br />
–Kurşun riski<br />
– Çocuk yaya kazalarının tahmini<br />
•Hastalık politikası <strong>ve</strong> planlaması
Number of women selecting mastectomy<br />
per 1000 cases of localized breast cancer,<br />
by county, Iowa, 1991-1996
Smoothed (spatially filtered) map of number<br />
of women selecting mastectomy<br />
per 1000 cases of localized breast cancer,<br />
Iowa, 1991-1996
Sonuç<br />
• CBS, fantastik bir araç<br />
• Uzaysal <strong>ve</strong>riyi organize etme, analiz<br />
etme <strong>ve</strong> sunmanın harika bir yolu<br />
• Henüz uzaysal epidemiyolojinin bütün<br />
gereklerini yerine getirmiyor ama<br />
çoğunu getirecek<br />
• Denemekte yarar var<br />
•DPT
Change language