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    Automated Satellite Remote Sensing Technology Development  for One Health project

    衛星遙測影像資料自動化處理技術發展暨健康一體全球研究平台

  • Background

    健康一體的概念,係在肯認人類,動物與星球的健康間的關聯性,強調人類,動物與環境三者間互相依存的關係,並期望透過跨領域,跨部門的相互合作,共同找出威脅人類與動物健康,以及威脅環境永續問題的解方,以促進全人類的健康福祉,進而達到聯合國的永續發展目標(Sustainable Development Goals - SDGs)。此一概念在人畜共通傳染病頻傳的現在,更為重要!自2019年末爆發的COVID-19疫情,即是人畜共通傳染病,此一新興傳染病所造成的全球疫情,至今已進入第四波高峰,持續地在人類社會造成健康,政治經濟與社會損失,在未來人畜共通傳染病仍將是新興傳染病最可能的來源的情況下,奠基在健康一體的概念上發展相關公共衛生研究,其重要性不言可喻!

     

      也因為COVID-19此一新興傳染病疫情的劇烈延燒,使全球健康研究專家更加重視健康一體概念的重要性,2020年5月時,Lancet此一重量級期刊即以[Reconnecting for our future: The Lancet One Health Commission]為題,正式對外宣布其於2019年時所成立之健康一體委員會。該委員會之運作係由挪威奧斯陸大學(University of Oslo)的全球衛生中心及德國慕尼黑技術大學所協助,該委員會除提出如下之健康一體概念圖外,並強調未來全球面臨的三大健康問題:新興傳染病的威脅,抗生素抗藥性(antimicrobial resistance,AMR)及持續增加的全球慢性疾病負擔,皆須透過跨領域的合作,跨環境,動物與人類的問題解決模式出發來思考,才可能有解方。

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  • 環境,是健康一體概念中三大支柱之一,而如何因應氣候變遷所帶來對人類社會的各項衝擊,則是21世紀全球必須共同面對的最大課題之一,也因此議題的重要性,聯合國永續發展目標中的目標13:氣候行動(Climate Action),即是希望全球採取緊急行動應對氣候變遷及其衝擊。關於環境與健康間關聯性的影響研究,向來是公共衛生研究中重要之環節,然而全球層次的研究,多數較集中在空汙之健康影響範疇,其餘之研究部分則因環境資料取得的困難性,而較常採局部地域性的研究模式來進行。

      

      但其實在現今資訊產出極為快速的時空背景下,有許多來自不同研究機構觀測所得的巨量多元環境資料,可供研究者使用。目前全球環境資料偵測除仰賴地上觀測站 (氣象測站或空氣品質測站)的持續監測與維護,亦有衛星遙測影像資料可供利用,地上觀測站之資料加上衛星遙測資料,可推算出更多環境資訊,如植被指數(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)、土壤濕度(Soil Moisture)、降水量(Precipitation)、地表及海平面溫度 (Land/Sea Surface Temperature)、土地覆蓋及利用(Land Cover/Use)或海拔高度(Elevation)等更為多元的地表觀測資料,也能夠提供公共衛生研究者在環境與健康領域研究的更多新可能性。

     

      然而,目前雖全球性之衛星遙測資料影像檔已為公開資料,且全球已有許多研究領域,如生態,環境等研究領域,已使用此資料進行氣候變遷及其生態影響之相關研究,但因其影像資料數據化之技術對於健康領域之研究者而言,較為陌生且困難,故在健康領域目前應用該資料所進行之研究,相比之下為數較少。

     

      衛星影像應用在地球觀測上最早可追溯至1970年左右,在健康議題上的相關研究應用則是到了1994年左右才開始出現。然而直到2000年後,使用衛星遙測影像及其反演之環境參數在公衛及環境醫學領域之研究才較大量出現,其研究範圍多在蟲媒傳染病、水媒傳染病及空氣汙染暴露研究,亦包含部分慢性病的研究。衛星影像主要的優點在於能提供多元性環境指標以及全球性的資料覆蓋率,但是處理衛星影像的工作步驟較為複雜,由影像產品的選擇與取得、處理、投影轉換、環境指標的計算以及大量影像的批次處理都需要繁複的步驟以及電腦資訊科技的協助。另一方面,處理影像的能力會受到使用者電腦運算速度與儲存空間的限制,若欲進行大區域的研究範圍,可能會遇到超過運算負荷而無法執行的問題。

     

      正因為衛星影像的取得、處理與應用技術含量相當高,對於公共衛生研究者而言,仍是一道不易突破的門檻,如能將衛星遙測影像資料等多種環境資料,轉製成公共衛生研究所能使用之整合性數據資料,並將多元環境資料庫整合成更為完整之環境資料庫,則不僅可大幅降低公共衛生研究者取得環境相關資料的門檻,亦可催生許多環境與健康研究領域的發展,故本計畫旨在發展將衛星遙測影像資訊自動轉為數據資料之AI技術,並應用該技術發展衛星遙測影像數據化之整合性資料庫,已與其他全球已建置之健康相關資料庫進行連結,作為後續氣候變遷之健康影響系列性研究之用.並將以此網站作為全球研究鏈結之基礎,除透過網站提供全球相關研究者關於衛星遙測影像資料數據化技術之諮詢與服務外,亦希望以此網站發展全球研究網絡,使使用衛新遙測影像資料所進行之健康一體相關研究,成為北醫全球衛生學程研究之特色之一。

  • Contact

    Eco Health

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