高分辨率卫星遥感技术证实校园绿化越好学生近视发病率越低

近日，中山大学中山眼科中心副主任、副院长林浩添教授团队公布一项“跨界”研究成果：通过利用高分辨率卫星遥感技术，证实校园绿化越好，学生近视发病率越低。

由林浩添团队牵头，基于中山大学交叉创新平台，联合国内外20家医疗领域、遥感领域及智能图像分析领域的科研机构，利用我国自主研制的首颗空间分辨率优于1米的光学遥感卫星“高分二号”，首次从循证医学角度明确了校园绿化暴露水平与学龄儿童近视的关系，也为“多看绿植可预防近视”的经验之谈提供了一定证据。

据悉，这一研究成果已于2021年8月2日在国际眼科顶级期刊《眼科学》在线发表。遥感系统与医学大数据的结合，首次从宏观角度测量和评价环境因素对学生群体近视的影响，有望开启环境干预的近视群体防控新模式。

NDVI植被指数每提高0.1可减缓3.6%的学校近视患病率增长

据悉，从2016年到2019年，研究团队在深圳113所学校开展了这项大规模前瞻性队列研究，研究对象共计142865名，为一年级到四年级小学生。

研究者同时结合“高分二号”卫星遥感图像的多光谱数据，捕捉深圳市多光谱数据，精确量化了上述学校绿地的绿化率，计算出“归一化植被指数(NDVI)”，从而对学校绿化暴露进行精准评估。

通过采用国际标准的近视大规模队列研究设计，研究者利用大量样本数据，明确校园绿化率与学校近视患病率增加和个人的近视发病风险的关联关系。

林浩添表示，研究显示，在学校范围内每提高0.1个单位的NDVI植被指数可减缓3.6%的学校近视患病率增长。校园绿植每增长0.1个单位的NDVI植被指数，没有近视的学生可减少19.8%近视发生风险。

研究团队还发现，当校园NDVI植被指数普遍在0.3以上时，每年近视总体患病率将减少4.0%。

研究团队正在通过进一步的研究，试图找出校园绿地的不同类型与学生近视发病率之间更深入的关系。据该研究第一作者之一杨雅涵博士介绍，理论上优先选择常绿植被，增加植被覆盖等提高校园平均绿化率的方法，可能更有利于降低近视发病率。

该研究将促进信息技术与遥感技术应用于流行病学

此项目利用高分辨率遥感技术精确量化了百余所学校绿地的绿化率，基于多期遥感图像，使用时间积分测算研究队列时间内累计的绿化暴露量，从而控制季节与时间对绿化的影响。进一步，通过国际标准的近视大规模队列研究设计，利用大量样本数据明确校园绿化率与学校近视患病率增加和个人的近视发病风险的关联关系。这项研究将促进信息技术与遥感技术在流行病学的应用，以应对重大的全球公共卫生挑战，并加强公共卫生防御战略。

据介绍，此次研究的牵头单位是中山大学中山眼科中心，参与医疗和科研的机构还有中山大学中山医学院、国家卫星气象中心、西北工业大学光电与智能研究院、广州市城市规划勘测设计研究院、中国科学院遥感与数字地球研究所等顶级科研机构和企业。

这项研究将促进信息技术与遥感技术在流行病学的应用，以应对重大的全球公共卫生挑战，并加强公共卫生防御战略。

对话

“多看绿植可预防近视”有了证据

广州日报：预防近视以往是用医学和社会干预的手段，这次为什么要采用卫星遥感技术和医疗大数据结合的方式进行研究?

林浩添：2020年我国儿童青少年人群近视率达52.7%，社会各界都非常关心孩子近视防控的问题。

以往儿童近视研究和防控主要集中于抽样人群，覆盖面窄，同时由于缺乏环境-疾病相互作用的宏观数据，近视流行病学及其发病机制突破较少。信息技术变革为眼病研究和视力保护提供了新的技术方法，过去的二十年里，卫星数字技术的发展及其在人类健康方面的应用，逐步使流行病学研究发生了革命性的变化。

其中，地理信息系统(GISs)被用于预测新冠肺炎疫情发展，卫星通信被用于远程医疗，也有越来越多的健康研究利用遥感数据探索环境因素对健康的长期影响及其潜在机制。

我们以往在近视防控工作中发现，一些绿化做得比较好的学校，学生近视发生率相对不高。因此，围绕“校园绿化率与儿童近视发生发展是否存在潜在关联”的科学问题，我们借助中山大学交叉创新平台，通过遥感系统、信息技术和医学大数据的运用，首次从循证医学角度明确了校园绿化暴露水平与学龄儿童近视的关系。

广州日报：眼科学界以往对“多看绿色植物可预防近视”的经验之谈意见不一，这项研究是否支持了上述观点?预防近视要从哪些方面入手?

林浩添：我们的研究为这个观点提供了证据,经验是有一定道理的。绿光对眼睛有放松调节的作用，绿色植物可让人心情愉悦，校园绿化好，更想到户外散步，这对于近视防控是有益的。以往的研究已经发现，近视患病率与使用电子屏幕时间及近距离工作时间增加有关。我们中心的团队也在研究中证实，儿童青少年增加户外活动时间有助于预防近视发生和发展。

近视的发生与多种因素相关，包括遗传因素、环境因素等。防控近视不仅需要让孩子养成良好的用眼卫生习惯，也需要家庭、学校和社会各界一起努力。我们希望不断加强对可控因素的管理，多管齐下，最终有效降低儿童青少年近视发生率。

广州日报：这一研究下一步将向什么方向推进?

林浩添：不同绿化的布局规划对近视发生率可产生不同的影响，希望通过进一步细化研究绿化形态与近视发生率的关系，为教育机构更加高效地进行绿化提供指引。

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