传染病大规模爆发是威胁社会安定和人民生命财产安全的重大隐患。传染病因其强大的传染性、传播方式多样性、易感人群难以识别等,一旦流行起来,若没有及早介入切断主要传播途径和隔离传染源,势必造成传染病大规模爆发。目前各地纷纷建立了疾病预防控制中心,设计公共卫生监测系统,对重大疾病发生、发展和分布的规律进行流行病学监测,并提出预防控制对策和应急反应系统。而现有的监测系统一方面在传染病长期监测过程中仍然存在错误报警、漏发报警、报警不及时等问题,引发不必要的恐慌和较大的损失,另一方面单独监测事件时间或者空间效率较高,但在联合监测事件时间和空间时效果不能满足实践需要。因此,设计能够联合监测时间和空间同时高效的疾病监测系统一直是疾病预防控制中心面临的重要课题。快速监测在时间和空间上紧密结合的事件群对于发现地理区域的疾病爆发非常重要。基于此,本文拟采用更为直观的累积表面法,对疾病监测系统设计与应用进行研究。通过构造前瞻性的时空置换扫描统计量并将其在衰减系数不同的累积表面进行累积,用于疾病的实时监测。记录的每个疾病事件按顺序到达,计算Knox数值并在空间上扩散以形成累积表面。一旦它们高于阈值,立即以更直观的方式报警以展示可能的聚类和高时空交互事件。通过蒙塔卡罗方法仿真多个场景,包括有和没有新兴集群的两类情况,若存在聚群时变换新兴集群的形状、范围和强度,评估监控系统效果,并实际应用于乌干达西尼罗河地区的淋巴瘤病例的监测,取得满意的效果。研究结果表明:小范围内保持不变之后迅速衰减的累积表面模型能够实现更高的报警率、较低的误报率和更短的报警延迟;监测结果更为直观;前瞻性监测新兴聚群和高时空交互事件。为疾病预防控制中心建立更为有效的疾病监测系统提供理论支持和参考依据。