Context: Build a spatial risk assessment system correlating air quality data with children's respiratory disease incidence across Wuhan. Approach: FastAPI backend serving PostGIS spatial queries, React frontend with Deck.gl maps, and a PyTorch SpatialTemporalGCN pipeline for multi-day (1d/3d/7d) risk prediction. Changes: - backend/ — FastAPI API with auth (JWT), alerts, risk analysis, geocoded case data, grid statistics, and report endpoints - frontend/ — React dashboard with interactive risk maps, alert monitoring, district comparison charts, and timeline player - models/ — SpatialTemporalGCN model with trained weights and ONNX export for inference - scripts/ — ETL pipeline for weather + medical data, grid generation, feature engineering, training, and daily inference - deploy/ — Docker Compose configs for backend, frontend, and MLflow - docs/ — API docs, deployment guide, user guide, and code review Impact: Enables spatial risk visualization, alert monitoring, and ML-driven health risk forecasting for environmental health teams.
8.3 KiB
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武汉市疾病监测预警系统 - 用户手册
目录
系统概述
武汉市疾病监测预警系统是一个基于 Web 的地理信息系统 (GIS),用于:
- 实时监测: 查看武汉市各区域的病例分布情况
- 风险预测: 预测未来 1-7 天的疾病风险等级
- 历史分析: 分析历史病例数据和气象数据的关系
- 预警通知: 高风险区域自动触发预警
主要功能
| 功能 | 说明 |
|---|---|
| 📍 地图可视化 | 100m 网格级别的病例和风险展示 |
| 📊 统计图表 | 病例趋势、区县对比、风险分布 |
| ⏱️ 时间轴播放 | 动态查看历史数据变化 |
| 🔮 风险预测 | 基于 AI 模型的未来风险预测 |
| 📱 响应式设计 | 支持桌面、平板、手机访问 |
快速入门
1. 访问系统
打开浏览器,访问: http://localhost:3000
2. 主界面介绍
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 顶部导航栏 (首页、监测、预警、分析) │
├────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ 地图区域 (病例分布/风险预测) │
│ │
│ │
├────────────────────────────────────────────┤
│ 时间轴播放器 (播放/暂停/速度控制) │
└────────────────────────────────────────────┘
3. 基本操作
查看病例分布
- 点击顶部导航栏的 "监测"
- 在地图上查看各区域的病例分布
- 点击任意网格查看详细统计信息
查看风险预测
- 点击顶部导航栏的 "预警"
- 选择预测天数 (1 天/3 天/7 天)
- 查看不同风险等级的区域分布
播放历史数据
- 在监测页面底部找到时间轴播放器
- 点击 ▶️ 播放按钮
- 使用滑块调整播放速度 (0.5x - 10x)
功能说明
1. 监测仪表板 (Monitoring Dashboard)
访问路径: /monitoring
功能:
- 实时病例分布地图
- 时间轴播放器
- 统计图表 (病例趋势、AQI 趋势)
- 区县筛选
操作步骤:
-
选择日期
- 使用时间轴播放器选择日期
- 或直接拖动滑块到指定日期
-
筛选区域
- 点击右上角"区域筛选"下拉框
- 选择特定区县查看该区域数据
-
查看详情
- 点击地图上的任意网格
- 右侧弹出详细信息面板
-
播放动画
- 点击 ▶️ 播放按钮
- 自动按日播放病例变化
- 点击 ⏸️ 暂停播放
界面元素:
| 元素 | 说明 |
|---|---|
| 📊 累计病例 | 选定时间范围内的总病例数 |
| 📅 日均病例 | 平均每日新增病例数 |
| 📈 趋势 | 病例变化趋势 (上升/下降/平稳) |
| 🗺️ 地图 | 病例分布热力图 |
| ⏱️ 时间轴 | 日期选择和播放控制 |
2. 风险预警 (Alerts Dashboard)
访问路径: /alerts
功能:
- 高风险区域预警列表
- 预警优先级排序 (P1/P2)
- 预警原因说明
- 预测时间显示
预警等级:
| 等级 | 颜色 | 说明 |
|---|---|---|
| P1 | 红色 | 紧急预警,需立即响应 |
| P2 | 橙色 | 重要预警,需关注 |
预警触发条件:
- 风险值 > 0.8
- 24 小时内风险上升 > 25%
- 连续 3 天风险上升
- 气象条件恶化 (AQI > 150)
3. 趋势分析 (Trend Analysis)
访问路径: /trend
功能:
- 病例时间趋势图
- 区县对比柱状图
- 风险等级分布饼图
- 气象因素关联分析
图表类型:
-
时间趋势图
- X 轴:日期
- Y 轴:病例数
- 多条线:门诊/住院/总计
-
区县对比图
- 柱状图显示各区县病例数
- 按病例数降序排列
-
风险分布图
- 饼图显示各风险等级占比
- 颜色对应风险等级
4. 区域洞察 (Insights)
访问路径: /insights
功能:
- AI 生成的洞察报告
- 关键发现摘要
- 趋势分析
- 相关性分析
洞察类型:
| 类型 | 图标 | 说明 |
|---|---|---|
| ⚠️ 警告 | 🔴 | 需要关注的异常情况 |
| ✅ 成功 | 🟢 | 防控成效明显的区域 |
| ℹ️ 信息 | 🔵 | 一般性统计分析 |
地图操作指南
基本操作
| 操作 | 方法 |
|---|---|
| 平移地图 | 鼠标左键拖动 |
| 缩放地图 | 鼠标滚轮滚动 |
| 放大区域 | 双击地图 |
| 复位地图 | 点击右下角"复位"按钮 |
图层控制
点击地图右上角的 图层图标 (📚):
- 病例分布 - 显示病例数据
- 风险预测 - 显示预测风险
- 预警区域 - 显示预警区域
- 网格 - 显示 100m 网格边界
调整透明度:
- 每个图层有透明度滑块
- 拖动滑块调整透明度 (0-100%)
时间轴播放器使用指南
播放控制
| 按钮 | 功能 |
|---|---|
| ⏮️ | 跳到开始日期 |
| ▶️/⏸️ | 播放/暂停 |
| ⏭️ | 跳到下一天 |
| 📅 | 日期滑块 |
速度控制
点击速度按钮切换播放速度:
- 0.5x - 慢速 (2 秒/天)
- 1x - 正常 (1 秒/天)
- 2x - 快速 (0.5 秒/天)
- 5x - 极快 (0.2 秒/天)
- 10x - 最快 (0.1 秒/天)
常见问题
Q1: 地图加载缓慢
原因: 网格数据量较大 (近 100 万个单元)
解决方案:
- 缩小地图范围
- 使用区县筛选功能
- 等待数据缓存完成
Q2: 时间轴播放卡顿
原因: 浏览器性能限制
解决方案:
- 降低播放速度
- 关闭其他浏览器标签页
- 使用 Chrome 或 Edge 浏览器
Q3: 预警信息不更新
原因: 数据更新延迟
解决方案:
- 刷新页面 (F5)
- 检查网络连接
- 联系系统管理员
Q4: 移动端显示异常
原因: 屏幕尺寸过小
解决方案:
- 横屏使用
- 使用平板或桌面设备
- 更新浏览器到最新版本
快捷键
| 快捷键 | 功能 |
|---|---|
Space |
播放/暂停时间轴 |
← |
上一天 |
→ |
下一天 |
Home |
跳到开始日期 |
End |
跳到结束日期 |
+ |
放大地图 |
- |
缩小地图 |
数据说明
数据来源
- 病例数据: 武汉市各医院门诊和住院数据
- 气象数据: 武汉市气象监测站点数据
- 人口数据: LandScan 高分辨率人口密度数据
- 高程数据: DEM 数字高程模型
更新频率
| 数据类型 | 更新频率 |
|---|---|
| 病例数据 | 每日更新 |
| 气象数据 | 每小时更新 |
| 风险预测 | 每日更新 |
| 预警信息 | 实时更新 |
数据范围
- 时间范围: 2022 年 1 月 - 至今
- 地理范围: 武汉市全域 (约 8,500 km²)
- 网格分辨率: 100m × 100m (约 85 万个网格)
技术支持
联系方式
- 系统管理员: admin@example.com
- 技术支持: support@example.com
- 问题反馈: GitHub Issues
文档版本
- 版本: 1.0.0
- 更新日期: 2026-05-02
- 适用系统版本: 1.0.0+
附录
A. 风险等级说明
| 等级 | 风险值 | 颜色 | 建议措施 |
|---|---|---|---|
| 低风险 | 0.0-0.2 | 绿色 | 常规监测 |
| 中低风险 | 0.2-0.4 | 蓝色 | 加强监测 |
| 中风险 | 0.4-0.6 | 黄色 | 关注动态 |
| 中高风险 | 0.6-0.8 | 橙色 | 准备响应 |
| 高风险 | 0.8-1.0 | 红色 | 立即响应 |
B. 区县列表
- 江岸区、江汉区、硚口区、汉阳区、武昌区
- 青山区、洪山区、东西湖区、汉南区、蔡甸区
- 江夏区、黄陂区、新洲区
C. 图例说明
病例分布图例:
- 🟢 绿色:0-10 例
- 🔵 蓝色:11-50 例
- 🟡 黄色:51-100 例
- 🟠 橙色:101-500 例
- 🔴 红色:500+ 例
风险预测图例:
- 颜色对应风险等级 (见上表)
- 数值范围:0.0 (无风险) - 1.0 (最高风险)