一种自然保护地野生动物疫源疫病风险预警的方法与流程

本发明属于野生动物疫源疫病管理领域，尤其是涉及一种自然保护地野生动物疫源疫病风险预警的方法。
背景技术：
：野生动物疫源疫病管理是以珍稀物种和物种多样性为保护目标的自然保护地管理部门的一项重要职责。野生动物疫情一旦发生会造成重大的负面生态影响，而自然保护地内的野生动物疫源疫病风险来自多方面：周边社区的散养家畜会进入保护地辖区内，一旦携带病毒会有传染给区内野生物种的风险，如“非洲猪瘟”从家猪到野猪的传染；区内某种野生动物因疫源疫病在一定时期内大量个体非正常死亡，会对该物种种群在一定地理范围内的可持续繁衍带来威胁；某些野生物种种群内的疫情可能会对区内其它野生物种具有传染性，从而给保护地内的其它珍稀动物和整个区域的物种多样性带来巨大风险。中国目前的自然保护地管理在野生动物疫病管理方面主要体现于：工作人员在野外巡护监测中如果在现场从个体外观上判定为‘疑似疫源疫病’导致的死亡个体，进行记录和上报，由管理单位安排必要的进一步现地调查和进一步上报。这个过程完全依赖于野外工作人员在现场基于所发现物种个体的判定，存在的主要问题包括：首先是现有过程野外工作人员仅从外观上对‘疑似疫源疫病’死亡个体的识别和上报因主观性和局限性会导致漏报；其次是野外工作人员通常分区域作业，现有过程就某一物种种群在保护地整个辖区内的异常情况无法给出早期预警；再次是现有过程对跨物种传播导致小尺度区域内的异常情况也无法给出早期预警。本发明提出一种自然保护地野生动物疫源疫病风险预警的方法，作为野生动物疫源疫病管理的重要举措，对某一（些）个体、某一物种种群、某一小尺度区域的异常情况给出早期风险预警，从而指导及时的管理响应，避免更大生态灾害。本发明能明显改善现有野生动物疫源疫病管理中的主观性、粗放性与滞后性。技术实现要素：本发明的目的是：提出一种自然保护地野生动物疫源疫病风险预警的方法，对现有野生动物疫源疫病管理作出明显改善。本发明采取以下技术方案：将自然保护地野生动物疫源疫病风险分为疑似疫源疫病个体、疑似异常种群、疑似异常区域3种类型，将自然保护地管辖范围网格化并基于单元网格按这3种类型给出风险预警，预警结果按风险类型图进行直观空间显示。该方法主要包括以下步骤：a．数据准备：（a1）通过日常巡护监测等工作采集的物种个体发现记录，物种个体发现记录的数据项至少包括：“物种名称”、“发现位点经纬度坐标”、“发现状态”（动物疫源疫病风险预警仅选取“发现状态”为‘尸体’的记录）、“发现个体数量”、“发现个体异常标记”（包括‘正常’、‘疑似疫源疫病’）、“发现日期”，其中“发现个体异常标记”为‘疑似疫源疫病’来自于野外工作人员的现场判定；（a2）确定风险评估预警时间窗口；（a3）建立自然保护地重点监控物种种群预警表，为每个物种设置在（a2）时间窗口内的“物种全区死亡个体阈值”，当保护地辖区重点监控物种在该时间窗口内累计死亡个体数达到此阈值，则意味着该物种种群异常，相应记录的“物种种群预警标记”为“疑似异常种群”；（a4）对自然保护地进行公里网格区划，为每个公里网格设置“网格动物疫源疫病风险预警标记”（初始值为‘无风险’）和“网格内动物死亡个数统计”（初始值均为0）；（a5）为每个网格设置在（a2）时间窗口内的“网格内动物死亡个体阈值”，当某网格和其相邻网格在该时间窗口内累计“网格内动物死亡个数统计”达到此阈值，则意味着该网格区域异常。b．基于网格对动物疫源疫病风险类型进行预警：网格风险类型用“网格动物疫源疫病风险预警标记”来区分：‘疑似疫源疫病个体’——即该网格存在物种死亡个体发现记录中有野外工作人员在现场直接判定为‘疑似疫源疫病’的个体，‘疑似异常种群’——即该网格存在保护地重点监控物种中种群异常的物种，‘疑似异常区域’——即该网格或该网格和其相邻网格动物死亡个体数有异常。对于同一个网格三种风险类型有至少两种并列存在的情形，“网格动物疫源疫病风险预警标记”的优先性顺序为：‘疑似疫源疫病个体’>‘疑似异常种群’>‘疑似异常区域’,通过以下数据步骤得出；（b1）根据（a2）时间窗口提取发现日期距当前日期小于该时间窗口的物种死亡个体发现记录；（b2）为提取出的物种死亡个体发现记录设置“物种种群预警标记”，以“物种名称”分组统计该物种“死亡个体数量”总数，并与（a3）中的“物种全区死亡个体阈值”比较，如果达到或大于该阈值，则该物种所有记录的“物种种群预警标记”设置为‘疑似异常种群’；（b3）对（b2）中所有物种死亡个体发现记录，逐一根据记录点经纬度坐标判断该点落在哪个公里网格内，对于该记录点所在的公里网格，执行以下操作{“网格内动物死亡个数统计”+1如果“网格动物疫源疫病风险预警标记”不等于‘疑似疫源疫病个体’{如果该记录点“个体异常标记”为“疑似疫源疫病”则“网格动物疫源疫病风险预警标记”设置为‘疑似疫源疫病个体’如果该记录点“个体异常标记”为‘正常’而“物种种群异常标记”为‘疑似异常种群’则“网格动物疫源疫病风险预警标记”设置为‘疑似异常种群’}}；（b4）在所有记录点执行（b3）操作完成后，对“网格动物疫源疫病风险预警标记”不等于‘疑似疫源疫病个体’或‘疑似异常种群’的网格，判断该网格和其相邻网格累计“网格内动物死亡个数统计”是否达到或大于“网格内动物死亡个体阈值”，如果是则将该网格“网格动物疫源疫病风险预警标记”设置为‘疑似异常区域’。c．对公里网格按“网格动物疫源疫病风险预警标记”类型进行空间显示，同时按“物种名称”显示（b2）中的物种个体发现记录。附图说明下面对实施例中所需要使用的附图做简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的一个实施例，因此不应看作是对范围的限定。图1是动物疫源疫病风险预警数据处理流程。图2是以太白山国家级自然保护区为例的1公里乘1公里网格。图3是以太白山国家级自然保护区为例的30天时间窗口内发现状态为尸体的物种发现记录点展示。图4是以太白山国家级自然保护区为例的动物疫源疫病风险预警基于单元公里网格空间展示。具体实施方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述，图1示出了本发明的数据处理流程。实施例以太白山国家级自然保护区野生动物疫源疫病风险预警来说明本发明的具体实施方式。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。a．数据准备：（a1）保护区通过日常巡护监测采集物种个体发现记录，物种个体发现记录的数据项至少包括：“物种名称”、“发现位点经纬度坐标”、“发现状态”（动物疫源疫病风险预警仅选取“发现状态”为‘尸体’的记录）、“发现个体数量”、“发现个体异常标记”（包括‘正常’、‘疑似疫源疫病’）、“发现日期”，其中“发现个体异常标记”为‘疑似疫源疫病’来自于野外工作人员的现场判定；（a2）设置风险评估时间窗口，根据保护区巡护监测业务开展频次和特点，该时间窗口设置为30天；（a3）为保护区内重点监控物种建立物种种群预警表，为每个物种设置在（a2）时间窗口内的“物种全区死亡个体阈值”，当区内重点监控物种在该时间窗口内累计死亡个体数达到此阈值，则意味着该物种种群异常，太白山国家级保护区以大熊猫等珍稀物种为保护目标，全区分布有兽类超过72种，其中大熊猫常见的同域分布物种超过23种，这些同域分布物种也是动物疫源疫病管理的重点监控物种，物种种群预警表如下表1所示；表1太白山国家级保护区动物疫源疫病重点监控物种种群预警表物种名称物种全区死亡个体阈值大熊猫2羚牛5野猪3川金丝猴3斑羚5鬣羚3其他兽类物种（同一物种）3鸟类物种（同一物种）3（a4）将保护区划分为1公里乘1公里网格，为每个网格设置“网格动物疫源疫病风险预警标记”（初始值为‘无风险’）、“网格内动物死亡个数统计”（初始值均为0），为每个网格设置在（a2）时间窗口内的“网格内动物死亡个体阈值”，当该网格或该网格和其相邻网格在该时间窗口内累计“网格内动物死亡个数统计”达到此阈值，则意味着该网格区域异常，太白山国家级保护区总面积563平方公里，全区按1平方公里网格共划分为654个网格（含跨越边界网格188个），如附图2所示，网格内动物死亡个体阈值设置如表2所示；表2太白山国家级保护区动物疫源疫病公里网格内动物死亡个体阈值网格内动物死亡个体阈值2b．基于网格对动物疫源疫病风险类型进行预警：（b1）网格风险类型用“网格动物疫源疫病风险预警标记”来区分：‘疑似疫源疫病个体’——即该网格存在物种个体发现记录中由野外工作人员在现场直接判定为‘疑似疫源疫病’的个体，‘疑似异常种群’——即该网格存在保护地辖区内重点监控物种中种群异常的物种，‘疑似异常区域’——即该网格或该网格和其相邻网格动物死亡个体数有异常。对于同一个网格三种风险类型有至少两种并列存在的情形，“网格动物疫源疫病风险预警标记”的优先性顺序为：‘疑似疫源疫病个体’>‘疑似异常种群’>‘疑似异常区域’；（b2）根据（a2）时间窗口提取发现日期距当前日期小于该时间窗口的物种死亡个体发现记录。风险预警的时间节点为2019年5月1日，过去30天时间窗口内共提取记录17条，这些数据记录如表3所示，根据记录点经纬度坐标绘制的记录点位置如附图3所示；表3动物疫源疫病风险预警30天时间窗口提取的物种死亡个体发现记录（示例记录）物种名称记录日期发现数量异常个体标记斑羚2019年4月5日1疑似疫源疫病斑羚2019年4月4日1正常大熊猫2019年4月3日1正常大熊猫2019年4月17日1正常黑熊2019年4月3日1正常羚牛2019年4月26日1正常羚牛2019年4月15日1正常羚牛2019年4月1日1正常羚牛2019年4月12日1正常羚牛2019年4月23日1正常羚牛2019年4月30日1正常羚牛2019年4月26日1正常羚牛2019年4月19日1正常小麂2019年4月24日1正常小麂2019年4月4日1正常野猪2019年4月20日1疑似疫源疫病野猪2019年4月17日1正常（b3）为提取出的物种死亡个体发现记录设置“物种种群预警标记”，以“物种名称”分组统计该物种“发现个体数量”总数，并与（a3）中的“物种全区死亡个体阈值”比较，如表4所示，如果达到或大于该阈值，则该物种所有死亡记录的“物种种群预警标记”设置为‘疑似异常种群’，如表5所示；表4按“物种名称”分组统计的记录数量物种名称发现数量物种全区死亡个体阈值关系斑羚25大熊猫22数量达到阈值黑熊13羚牛85数量达到阈值小麂23野猪23表5为所有物种发现记录设置物种种群预警标记物种名称记录日期发现数量异常个体标记物种种群预警标记斑羚2019年4月5日1疑似疫源疫病斑羚2019年4月4日1正常大熊猫2019年4月3日1正常疑似异常种群大熊猫2019年4月17日1正常疑似异常种群黑熊2019年4月3日1正常羚牛2019年4月26日1正常疑似异常种群羚牛2019年4月15日1正常疑似异常种群羚牛2019年4月1日1正常疑似异常种群羚牛2019年4月12日1正常疑似异常种群羚牛2019年4月23日1正常疑似异常种群羚牛2019年4月30日1正常疑似异常种群羚牛2019年4月26日1正常疑似异常种群羚牛2019年4月19日1正常疑似异常种群小麂2019年4月24日1正常小麂2019年4月4日1正常野猪2019年4月20日1疑似疫源疫病野猪2019年4月17日1正常（b4）对（b3）中所有物种个体发现记录，逐一根据记录点经纬度坐标判断该点落在哪个公里网格内，对于点所在的公里网格，执行以下操作{“网格内动物死亡个数统计”+1如果“网格动物疫源疫病风险预警标记”不等于‘疑似疫源疫病个体’{如果该记录点“个体异常标记”为“疑似疫源疫病”则“网格动物疫源疫病风险预警标记”设置为‘疑似疫源疫病个体’如果点记录点“个体异常标记”为‘正常’而“物种种群预警标记”为‘疑似异常种群’则“网格动物疫源疫病风险预警标记”设置为‘疑似异常种群’}}（b5）在所有记录点执行（b4）操作完成后，对“网格动物疫源疫病风险预警标记”不等于‘疑似疫源疫病个体’或‘疑似异常种群’的网格，判断该网格和周边相邻网格累计“网格内动物死亡个数统计”是否达到或大于“网格内动物死亡个体阈值”，如果是则将该网格“网格动物疫源疫病风险预警标记”设置为‘疑似异常区域’。经过（b4）和（b5）步骤后，不同风险类型的公里网格数量如表6所示。表6标记为不同风险类型的公里网格数风险类型网格数量‘疑似异常个体’公里网格数2‘疑似异常种群’公里网格数10‘疑似异常区域’公里网格数2c．按“网格动物疫源疫病风险预警标记”类型对公里网格进行空间显示，包括疑似疫源疫病个体分布区、疑似异常种群分布区、疑似异常区域分布和正常区域，同时按“物种名称”显示（b2）中的物种个体发现记录，结果如附图4所示。预期管理效果：基于本发明提出的一种自然保护地野生动物疫源疫病风险预警方法，自然保护地管理部门可以在任何时间节点对区内动物疫源疫病风险类型、分布范围及时评估；基于公里网格展示风险类型能够更为准确、更为及时地反映潜在疫源疫病风险，从而使该风险造成的潜在生态灾害能够提早被排除或干预。该方法填补了野生动物疫源疫病管理领域风险预警的技术空缺，对改善野生动物疫源疫病管理的主管性、粗放性和滞后性发挥重要作用。以上对本发明的一个实施例进行了详细说明。凡以本发明申请范围所做的均等变化和改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围内。当前第1页12