ARCNEWS

Dùng ArcGIS Platform để khống chế muỗi ở vùng duyên hải California

p12p1-lg-2

Muỗi là một trong những loài động vật nguy hiểm nhất thế giới. Theo Tổ chức Y tế Thế giới: muỗi là nguyên nhân giết chết hàng triệu người mỗi năm. Là vật chủ trung gian của ký sinh trùng, vi khuẩn và vi rút, chúng truyền hàng trăm triệu trường hợp mắc bệnh sốt rét, sốt xuất huyết, sốt vàng da, vi rút West Nile, vi rút Zika và các bệnh khác giữa người với người hoặc giữa động vật với người.

Trên khắp đất nước Hoa Kỳ, các trung tâm kiểm soát côn trùng theo địa phận đã sử dụng các nhân viên có tay nghề và tận tụy để giúp giảm số lượng muỗi và kiểm soát vật chủ trung gian truyền bệnh. Họ tiến hành kiểm tra công trường; đặt bẫy; xử lý các khu vực chăn nuôi bằng thuốc diệt muỗi và nếu cần thiết thì phun thuốc dưới dạng sương (phun thuốc trừ diệt muỗi trên toàn khu vực) đặc biệt đối với khu vực không có trẻ em.

Gần 20 năm trước, Trung tâm phòng chống muỗi và kiểm soát côn trùng (MAVC) tại địa phận hạt Santa Cruz bắt đầu sử dụng GIS để xác định những khu vực có điều kiện thuận lợi để muỗi có khả năng sinh sản cao. Kể từ đó, MAVC đã liên tục triển khai trên nền tảng ArcGIS để giữ cho việc phòng chống muỗi đạt hiệu quả cao. Bây giờ, các nhân viên liên tục được cập nhật về tình trạng của các dự án kiểm soát số lượng muỗi từ đó có những định hướng tốt hơn cho công tác phòng chống muỗi.

Việc kiểm soát trong quần thể muỗi

Một con muỗi trải qua bốn giai đoạn vòng đời: trứng, ấu trùng, nhộng và muỗi trưởng thành. Con cái ký gửi trứng của chúng trong đất ẩm hoặc những nơi có nước đọng, chẳng hạn như ao, hệ thống tự hoại, vùng đất ngập nước, mương nước, lưu vực hứng nước mưa và các thùng chứa nước khác nhau. Khi muỗi đạt đến tuổi trưởng thành, muỗi có thể bay ba hoặc nhiều dặm-tùy thuộc vào loài thiên địch. Kiểm soát muỗi khi chúng mới đang ở giai đoạn là ấu trùng là cách hiệu quả nhất để giảm thiểu số lượng muỗi trước khi chúng sinh sôi nảy nở.

California bắt đầu triển khai các biện pháp kiểm soát muỗi vào đầu thế kỷ XX để hạn chế muỗi tại các đầm lầy muối quanh vịnh San Francisco và chống lại bệnh sốt rét ở bang Central Valley. Đến thập niên 1990, hầu hết các hạt, quận ở bang California đều đã hình thành một trung tâm kiểm soát côn trùng gây bệnh theo địa phận.

Địa phận Santa Cruz cách khoảng 60 dặm về phía nam của San Francisco, bao gồm bãi biển hoang sơ và đất ngập nước, rừng cây gỗ đỏ tươi tốt, và đất nông nghiệp phong phú. Hơn 14 loài muỗi coi Địa phận Santa Cruz là nơi chôn rau cắt rốn của chúng. Vì vậy nên việc yêu cầu một nguồn lực cần thiết để kiểm soát quần thể muỗi tại địa phận này là vô cùng cấp thiết. Vào năm 1998, 5 năm sau khi MAVC được thành lập, MAVC đã bắt đầu sử dụng hệ thống GIS để xác định vị trí các khu vực sinh sản của muỗi dựa trên điều kiện mặt đất và khu vực gần nước. Các quận đã phát triển các lớp thông tin GIS để chỉ ra vị trí của nơi có nước đọng để giúp xác định vị trí sinh sản của muỗi. Kích thước về diện tích của từng khu vực sinh sản được tính toán bằng hình ảnh trên không hoặc ước tính tại thời điểm xử lý. Điều này đã giúp xác định cần bao nhiêu thuốc diệt muỗi để phun và phun ở đâu.

p12p2-lg-1

Hiện nay, MAVC tại địa phận Santa Cruz đang điều phối thông tin kiểm tra tình trạng các địa điểm thông qua ứng dụng Bản đồ số.

Trong Dữ liệu thực địa bao gồm: chủng loại và số lượng muỗi, ngày đăng tải, khu vực được xử lý và tình trạng hiện tại của địa điểm đã được nhập vào cơ sở dữ liệu của Microsoft Access. Đến nay, hơn 2.500 địa điểm có tiềm tàng muỗi sinh sản đã được lập bản đồ và được kiểm tra hàng tuần hoặc hàng tháng. 

Tự động hóa trạng thái kiểm tra

Vào năm 2004, để ngăn chặn muỗi chuyển sang giai đoạn tuổi trưởng thành, MAVC đã có nhóm chuyên trách về GIS tại địa phận Santa Cruz để xử lý diệt Ổ Muỗi này, một kịch bản về quy trình xử lý địa lý với ArcMap được sử dụng để tự động kiểm tra, xác định trạng thái của các địa điểm tiềm tàng sinh sản của muỗi. 

Theo ý kiến của Chuyên gia kiểm soát côn trùng MAVC thì “Các vấn đề về muỗi có thể đến 1 cách dồn dập và nhanh chóng. Vì vậy, đơn vị của chúng tôi cần một cách nào đó trực quan hóa khi tiếp cận ổ muỗi. Nút bấm ổ muỗi cung cấp một cách nhanh chóng và dễ dàng giúp cho các nhân viên có thể xem xét, kiểm tra tình trạng của các địa điểm nơi muỗi có thể sinh sản nhiều.  

Nhấn nút bắt đầu một truy vấn cơ sở dữ liệu xử lý để tìm ngày xử lý cuối cùng và thời gian hiệu quả của thuốc diệt muỗi đã được sử dụng. Các địa điểm kiểm tra được mã hóa màu trong ArcGIS Desktop sẽ xuất hiện sau đó, với màu đỏ có nghĩa là một địa điểm cần kiểm tra hoặc xử lý ngay, màu vàng cho thấy rằng một địa điểm sẽ được kiểm tra trong vòng mười ngày và màu xanh lá cây có nghĩa là không cần phải kiểm tra. 

Việc tham khảo nhanh, trực quan được cung cấp bởi Mosquito Button đã giúp các nhân viên lập kế hoạch cho các công việc hàng ngày của họ bằng cách cho họ thấy nơi nào cần kiểm tra và xử lý. Nhưng vì đơn vị có nguồn thông tin có hạn và việc tích hợp cơ sở dữ liệu xử lý dựa trên Microsoft Access với ArcMap là một thách thức, các nhân viên đã lưu các bản sao dữ liệu GIS cục bộ trên máy tính của họ. Điều này dẫn đến các bộ dữ liệu GIS bị phân mảnh và gây khó khăn cho việc có được một bức tranh toàn cảnh về quần thể muỗi.

Hợp nhất thông tin về các địa điểm muỗi sinh sản cao

Vào năm 2014, nhân viên MAVC đã chuyển dữ liệu xử lý sang Microsoft Server SQL Server, cho phép dữ liệu GIS được gỡ bỏ khỏi máy tính để bàn của người dùng và đưa vào ArcGIS Online. MAVC cũng thay thế Mosquito Button bằng quy trình lưu trữ SQL chạy hàng đêm để tính toán trạng thái kiểm tra các đia điểm. Dữ liệu này được xuất bản dưới dạng dịch vụ REST trong ArcGIS for Server và được chia sẻ với nhóm kiểm soát côn trùng trong ArcGIS Online. Nó được phân phối thông qua ứng dụng MAVC Operations Map, được phát triển với Web AppBuilder for ArcGIS. 

Dữ liệu trạng thái cho mọi địa điểm sinh sản tiềm tàng của muỗi tại địa phận Santa Clara hiện có sẵn cho tất cả người dùng ở bất cứ đâu, bất cứ lúc nào trên máy tính để bàn và thiết bị di động của họ. Ứng dụng MAVC Operations Map cũng chứa các công cụ cho phép người dùng chỉnh sửa dữ liệu, tiến hành phân tích không gian và đo khoảng cách cũng như khu vực.

p13p1-lg-1

Khu vực kiểm soát muỗi địa phận Santa Cruz hiện phân phối thông tin trạng thái kiểm tra trang web thông qua ứng dụng Bản đồ số. 

Ngoài các chức năng lập bản đồ cơ bản, nền tảng ArcGIS Online cung cấp cho MAVC các công cụ để xác định và bảo vệ các phân khúc nhóm dân cư dễ bị mắc bệnh nhất, nhất là trẻ em và người già. Nhân viên hiện trường của MAVC sử dụng ArcGIS Online để tạo bộ đệm xung quanh các vị trí xử lý và vị trí bẫy muỗi. Sau đó, họ gán thông tin nhân khẩu học cho bộ đệm, chẳng hạn như tổng dân số và tuổi trung bình.

Khi được tiếp nhận tất cả các thông tin này cùng một lúc, các nhân viên sẽ ưu tiên thời gian và nguồn lực cho các khu vực có phân khúc dân số dễ bị nhiễm bệnh. Vùng đệm cũng giúp họ xác định các khu vực có tiềm tàng sinh sôi nảy nở muỗi. Ví dụ, nếu tìm thấy số lượng lớn một loài muỗi mục tiêu trong khu xử lý muỗi, thì có khả năng ta đã bỏ xót một vị trí có tiềm tàng muỗi sinh sôi nảy nở hoặc việc xử lý tiêu diệt muỗi đã thất bại. Từ đó, nhân viên có thể tạo vùng đệm với bán kính một phần tư dặm xung quanh vị trí bẫy muỗi và lựa chọn địa điểm trong vòng vùng đệm có thể cần kiểm tra hoặc xử lý lại. 

Ngoài ra, MAVC bắt đầu áp dụng Collector cho ArcGIS vào cuối năm 2015 để lập bản đồ các địa điểm sinh sản mới và các vị trí bẫy muỗi, cũng như cập nhật các vị trí ổ muỗi đã biết với các phép đo chính xác. Bây giờ, thay vì ghi dữ liệu trong văn phòng sau khi họ tiến hành tiếp cận ổ muỗi, nhân viên sẽ theo dõi thông tin theo thời gian thực. Họ sử dụng Collector để đo diện tích của một địa điểm trong quá trình kiểm tra hoặc tại thời điểm xử lý để có thể sử dụng một lượng thuốc diệt muỗi chính xác. Nhân viên hiện trường cũng sử dụng Collector để lập bản đồ các con đường dẫn đến các địa điểm sinh sản cụ thể để tiện lợi cho các lần khảo sát thực địa tiếp theo. Họ có thể đi con đường tối ưu tránh được các yếu tố nguy hiểm như cây sồi độc. 

MAVC cũng đang trong quá trình triển khai Navigator for ArcGIS để chỉ ra các tuyến đường an toàn và hiệu quả để đến các khu vực sinh sản của muỗi. Khu vực này xử lý hơn 1.600 địa điểm trữ nước mưa cần xử lý được tiến hành nhiều lần trong năm và việc lên kế hoạch tốt nhất để có thể xử lý tất cả chúng mất rất nhiều thời gian - đặc biệt khi nhân viên phải đi từ 70 – 80 địa điểm. Trong một số trường hợp, MAVC sử dụng thêm nhân viên làm bán thời gian để xử lý các lưu vực tiêu diệt muỗi. Tuy nhiên những nhân viên làm bán thời gian này sẽ có thể gặp nhiều khó khăn vì họ không thạo khu vực này. Sử dụng Navigator sẽ giảm thời gian di chuyển của mọi người, giúp tiết kiệm xăng dầu và giảm khấu hao cũng như hao mòn phương tiện. 

Tận dụng các tính năng của ArcGIS Online

Đơn vị đang tìm cách triển khai Operations Dashboard for ArcGIS, ứng dụng Esri Story Map, các lớp kích hoạt thời gian và ArcGIS for Open Data. 

Travers nói: “Đây chỉ là sự khởi đầu. Chúng tôi dự định tận dụng tất cả các tính năng của ArcGIS Online, đem lại hiệu quả công việc, đồng thời cũng cho phép toàn bộ người dân cũng như đồng nghiệp của chúng tôi nắm được tiến trình hoạt động của chúng tôi. Không những thế họ cũng có thể quan sát, theo dõi tiến trình của loài muỗi”.