Министерство образования и науки Республики Казахстан Республики Казахстан Казахский агротехнический университет Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина, К афедра ветеринарной санитарии им. С. Сейфуллина, К афедра ветеринарной санитарии Заведующий кафедрой ветеринарной санитарии д.в.н., профессор Абдрахманов С.К. ГИС В ЭПИЗООТОЛОГИЧЕСКОМ НАДЗОРЕ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ ЖИВОТНЫХ

На базе кафедры ветеринарной санитарии создана лаборатория «Анализа риска и прогнозирования в ветеринарии». Наши специалисты прошли обучение «Основы ГИС-технологий», в Казахстанском ГИС-центре, а также «Основы ГИС- технологий. Применение ГИС в эпидемиологическом надзоре» в Казахстанском центре карантинных и зоонозных инфекций им.М.Акимбаева (КНЦКиЗИ им.М.Акимбаева КГСЭН МЗ РК), имеются международные сертификаты. Ведутся работы НИР по проектам: - Разработка научных основ эффективного мониторинга, оценки риска и прогнозирования социально-значимых зоонозов, с использованием ГИС-технологий (МОН РК). - Разработка эффективных приемов и методов мониторинга по опасным болезням сельскохозяйственных животных и средств обеззараживания их возбудителей во внешней среде (МСХ РК). В рамках проектов ведется работа по эпизоотологическому мониторингу, прогнозированию и анализу риска особо опасных заболеваний (ящур, сибирская язва, бешенство). Основой данных исследований является применение ГИС – технологий с применением методов визуализации, зонирования (ранжирования) и кластеризации территорий, рекомендуемых Международным эпизоотическим бюро. Была защищена диссертация: Эпизоотологический мониторинг ящура с использованием ГИС-технологий ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология с микотоксикологией и иммунология. РК, Астана 2010 год.

Рисунок 1 – Сертификаты о прохождении курсов обучения ArcGIS Desktop 10, при Казахстанском ГИС-центре и РГКП КНЦКиЗИ им. М. Айкимбаева КГСЭН МЗ РК

Рисунок 2 – Участие вXIX Конференция пользователей Esri в России и странах СНГ октября 2013 г.

Рисунок 3 - Статья «ГИС в эпизоотологическом мониторинге бешенства», в журнале ArcReview 65 выпуск 2, 2013 год

Преимущество ГИС Применение бумажных карт для обеспечения эпизоотологического обследования. Недостатком способа является низкая информативность и визуализация, так как масштабы карт не позволяют определить точное месторасположение вспышки инфекционного заболевания и отмечается, как правило, весь населенный пункт, где обнаружен эпизоотический очаг. Предлагаемый способ отличается тем, что для визуализации инфекционного очага или места вспышки инфекции применяются точные координаты с помощью геоинформационных систем и спутниковой навигации, данные которых переносятся в интерфейс ArcGIS. При этом место эпизоотического очага определяется на карте с точностью до 40 сантиметров. Применение электронных карт для обеспечения эпизоотологического обследования.

количество неблагополучных пунктов за определенный период, географические координаты неблагополучных пунктов (северная широта и восточная долгота), вид животных, количество заболевших, павших животных, количество восприимчивых животных на определенной территории, типы вирусов. Эпизоотологические данные используемые программой ArcGis

Рисунок 4 - Расположение неблагополучных пунктов по ящуру вдоль железных и авто- дорог республики, данные по QIS 2009 г. Анализ распространенности ящура на территории республики показывает, что в 80 % случаев неблагополучные пункты по ящуру возникали вдоль железных и автомобильных дорог. Следовательно, в механизме распространения ящура важную роль имеет перенос вируса по железным и автомобильным дорогам, в случаях бесконтрольной перевозки скота или другого биоматериала.

Рисунок 5 – Отсутствие связи количества неблагополучных пунктов по ящуру со среднегодовыми климатическими температурами РК В последнее время придают большое значение связи между распространением инфекционных болезней животных и климатическими условиями, что было изучено нами в дальнейших исследованиях. С помощью программы ArcGis мы нанесли на карту с неблагополучными пунктами слой среднегодовых климатических температур.

Многолетнее благополучие по сибирской язве Мангистауской и Атырауской областей объясняется, низкой плотностью поголовья и характеристикой почвы (расположена в зоне бурых и серо-бурых почв, неблагоприятных для жизнедеятельности сибиреязвенного микроба. Большие пространства заняты песками и солончаками, а на Мангышлаке выделяется особая подзона серо-бурых почв с щебнистым панцирем на поверхности). Рисунок 6 - Количество стационарно-неблагополучных пунктов в разрезе регионов РК ( гг.)

Рисунок 7 - Количество заболевших сибирской язвой сельскохозяйственных животных по регионам РК за период гг. Зонирование территории республики по количеству заболевших сибирской язвой сельскохозяйственных животных показал, что от до голов животных заболели в Восточно-Казахстанской, Карагандинской, Акюбинской и Южно- Казахстанской областях. Причем особняком выделяется Восточно-Казахстанская область, в которой в 168 стационарно- неблагополучных пунктах заболели животных, тогда как в остальных трех областях количество зарегистрированных больных животных колебалась в пределах от до голов. К зонам, сравнительно с меньшим количеством заболевших сибирской язвой животных относятся Мангистауская, Атырауская, Северо- Казахстанская и Павлодарская области, где регистрировались от 5 до 994 голов животных.

Для установления мер контроля за распространением инфекции требуется обозначить зону риска вокруг очагов заболевания, которая может иметь радиус от 5 до 150 км. На рисунке 16 представлена буферизация неблагополучных пунктов в радиусе 50 км. В результате проведенных работ визуализированы территории по степени благополучия по ящуру и границы административных единиц для проведения вакцинации. Наличие подобной информации позволяет в дальнейшем дать опосредованную оценку интенсивности проводимых мероприятий на территориях большого масштаба путем сравнения реально уничтоженного/убитого поголовья в данном регионе с расчетно- теоретическим. Если эти показатели расходятся в разы, следует неутешительный вывод о низкой интенсивности проводимых в регионе мероприятий.

Рисунок 8 - Создание 50 километровой буферной зоны вокруг неблагополучных пунктов по ящуру в РК

Очевидно также, что степень контактов населения с домашними животными на порядок выше, в сравнении с дикими животными, и причина смерти людей от бешенства зачастую связана именно с домашними плотоядными. Так, в 2011 году по Костанайской области в случаях люди были покусаны собаками, в то время как, случаи укусов людей дикими животными фиксировались 636 раз, что составляет 18,4% от всех зарегистрированных укусов. За исследуемый период, по области за медицинской помощью, от укуса животных обратились 3607 человек, при этом в 30 случаях, у животных покусавших людей, был подтвержден диагноз на бешенство. Рисунок 9 - Процентное соотношение диких плотоядных животных по изучаемым административным единицам (областям) территории республики

Следует предположить, что на территории республики имеется полигостальный природный очаг, где в качестве резервуара выступают дикие животные различных видов, из которых наиболее заметным медиатором являются лисы, т.е. после первичного заноса, идет циркуляция возбудителя в популяции безнадзорных собак и кошек. И основной причиной проявления бешенства в городских условиях является вовлечение в распределение барической инфекции неконтролируемой популяции безнадзорных домашних плотоядных. Рисунок 10 - Визуализация неблагополучных пунктов по бешенству в Западно-Казахстанской области за гг

Рисунок 11 - Визуализация неблагополучных пунктов по бешенству в Актюбинской области за гг. Рисунок 12 - Визуализация неблагополучных пунктов по бешенству в Атырауской области за гг.

Рисунок 13 - Визуализация неблагополучных пунктов по бешенству в Мангистауской области за гг. Результаты визуализации неблагополучных пунктов на территории западных областей свидетельствуют, что эпизоотический процесс бешенства наиболее активен на территории Западно-Казахстанской и Актюбинской областей, при этом в основном заболевание регистрируется среди КРС и домашних плотоядных, что свидетельствует об антропоургическом характере инфекций и низкой эффективности профилактических и противоэпизоотических мероприятий.

Рисунок 14 – Визуализация западных регионов РК 1933 – 2013 года, сибирской язвы по видам животных На рисунке видно, что большинство вспышек сибирской язвы среди сельскохозяйственных животных, независимо от их вида, регистрируются в административных районах расположенных в северной и центральной части Западно-Казахстанской и Актюбинской областей. Данный факт объясняется, как уже говорилось выше почвенным характером инфекции, а также густонаселенностью данных районов вкупе с сравнительно высокой плотностью восприимчивых животных

Рисунок 15 – Зонирование западных регионов РК 1933 – 2013 года, по сибирской язве

Рисунок 16 – Кластеризация западных регионов РК 1933 – 2013 года, по сибирской язве среди животных Как видно из рисунка, кластеризация вспышек сибирской язвы среди животных выявила два центральных ядра, от которых кластер заболеваемости в эллипсоидной форме по убывающей распространяются на соответствующие регионы. Центральное ядро самого крупного кластера приходится на территорию Аральского района Кзылординской области, что подтверждается большим количеством заболевших сибирской язвой животных в данном районе (1338 голов). Центральное ядро другого кластера расположено на территории Байганинского района Актюбинской области. Оба кластера охватывают обширную часть территории Западно- Казахстанской и Актюбинской областей, а также северные и центральные регионы Кзылординской области. Данный вектор полностью подтверждается наличием и плотностью стационарно-неблагополучных пунктов по сибирской язве в зонах распространения кластера заболеваемости животных и доказывает первостепенную значимость наличия стационарно- неблагополучных пунктов на развитие эпизоотического процесса при сибирской язве.

Рисунок 17 – Кластеризация регистрации неблагополучных пунктов западных регионов РК 1933 – 2013 года, по сибирской язве Анализ полученных данных показывает, что в исследуемой территории выявляются три крупных кластера. Два из них расположены на территории Западно-Казахстанской области. Центральные ядра этих кластеров приходятся на территорию Теректинского, а также на приграничные территории Сырымского и Бурлинского районов. Третий крупный кластер расположен в Актюбинской области, центральное ядро которого расположено на территории Алгинского района, данный кластер имеет вытянутый эллипс на территорию Мугалжарского района, что подтверждается наличием большого количества очагов в данном районе. Кызылординская область также разбита на несколько небольших кластеров, среди которых выделяется активный кластер с центральным ядром в Аральском районе.

Рисунок 18 – Кластеризация западных регионов РК 1933 – 2013 года, по сибирской язве среди людей Кластеризация случаев заболевания сибирской язвой людей в изучаемых территориях, также выявила два крупных кластера, которые сливаются друг с другом. Центральное ядро первого кластера охватывает территории Теректинского, Сырымского и Бурлинского районов Западно-Казахстанской области, а центральное ядро второго кластера расположено на территориях Алгинского и Мугалжарского районов Актюбинской области. В целом центральные ядра строго смещены на территории центральных и северных административных районов Западно-Казахстанской и Актюбинской областей. Данный факт объясняется интенсивным ведением животноводства и относительно высокой плотностью людей и сельскохозяйственных животных в данных районах, что приводит к большему контакту человека с животными.

Перспективы использования ГИС в ветеринарии Создание электронных карт с нанесением на них эпидемически значимых объектов (животноводческих комплексов, скотомогильников, мясокомбинатов, убойных пунктов); Географическое прогнозирование эпизоотического процесса распространения инфекционных заболеваний, на территории РК и граничащих государств; Создание системы моментального «ГИС-оповещения», о регистрации вспышки инфекционного заболевания, с отправкой отчета в МЭБ, которая поможет незамедлительно, принять меры по ликвидации, инфекционного очага; Использование базы данных ГИС для математического моделирования и прогнозирования распространения инфекционных заболеваний; Визуализация и определение природных очагов инфекционных болезней, с целью принятия эффективных управленческих решений по организации профилактических и противоэпизоотических мероприятий.