环境变化对肾综合征出血热疫情时空分布的影响研究

摘要

肾综合征出血热（Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome，HFRS）是以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病，以发热，出血和肾脏损伤为主要临床特征，主要通过鼠类的尿液，粪便和唾液等方式在人群间进行传播。我国是世界上HFRS发病最多的国家，其中湖南省是我国HFRS疫情比较严重的省份之一，自1963年湖南省发现第一例HFRS病例，累积发病达113268例。虽然近几年HFRS发病率明显下降，但发病人数和死亡人数仍是世界上最多。
　　本研究以湖南省洞庭湖地区（常德市、益阳市和岳阳市）和郴州市为例，收集整理2005年至2010年洞庭湖区和郴州市逐月HFRS发病人数、自然环境因素与社会因素等数据，结合地理信息系统（Geographic Information System，GIS），遥感技术(Remote Sensing，RS)，主成分分析和多项式分布滞后模型(Polynomial Distributed Lag，PDL)以及多种生态位模型(Ecological Niche Models，ENMs)，分析研究区HFRS的时空分布特征;探索HFRS发病潜在风险区以及潜在风险区的时间动态变化规律;探索HFRS与变量间的定量关系并预测HFRS未来流行趋势，揭示HFRS在时间上的传播规律，最后，分析影响研究区HFRS传播的主要危险因子。主要研究结果如下:
　　(1) HFRS病例数据在时空分布上呈一定规律。在时间尺度上，洞庭湖地区每年春冬两季（11月～12月，次年1月）是HFRS发病高发期，而秋季（8月～10月）发病较低;郴州市HFRS发病率整体波动不大。逐月病例数据显示，每年的1月、11月和12月为HFRS发病较高，7、8月份（夏季）发病较低。在空间上，洞庭湖地区HFRS病例主要病例主要环洞庭湖分布，洞庭湖的西部偏南发病较多，东南部次之，低发病主要分散在研究区的西部以及东南部，远离洞庭湖;郴州市HFRS病例主要集中在郴州的西北部（永兴县、桂阳县、临武县）和中部（郴州市区），东南部（桂东县、汝城县）发病人数较少。
　　(2)生态位模型预测结果。四种生态位模型对比发现，洞庭湖的东南和西北一直属于HFRS发病高风险区，离洞庭湖较远的区域发病风险较低。其中Maxent模型的预测结果及精度更符合实际发病规律。时间序列生态位模型结果显示，HFRS发病高风险区随时间变化而变化，3、5和8月的风险区较少，6、7和10～12月的高风险区明显多于其他月份。
　　(3)时间序列模型预测结果。以郴州市为例，以自然变量和社会变量为解释变量，HFRS发病序列为因变量，对其进行时滞相关性分析和模型拟合。研究发现HFRS发病不仅受自然环境的主导，同时社会因素对发病也存在着重要影响。单纯的用自然变量拟合HFRS发病时，模型参数为R2=0.656，AIC=5.023，当考虑社会因素和因变量滞后项后，模型拟合效果明显提高(R2=0.857，AIC=4.799)。利用自然因素和社会因素可以很好的拟合HFRS发病，对未来发病进行预测。
　　(4)环境危险因素对HFRS发病的影响。除1月、12月份外，NDVI是影响洞庭湖区HFRS传播的主要因素，其次是土地利用、DEM和坡度等因素。城镇和建设用地是HFRS的主要风险用地类型。地势越平坦的地区，发病风险越最高。同时，HFRS传播风险区主要集中在NDVI小于0.5的范围内，且传播风险随NDVI的增大而增加，相对比，非风险区的NDVI值较高于高风险区。郴州市HFRS发病与鼠密度、降水量和湿度呈正相关，与GDP、人口城市化率存在着负相关。

目录

缩略语表

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．2．1 现实意义

1．2．2 理论意义

1．3 国内外研究进展

1．3．1 地理信息系统在传染病学中的应用

1．3．2 生态位模型在传染病学中的应用

1．3．3 时间序列模型在传染病学中的应用

1．4 研究内容

2 研究方法与技术路线

2．1 研究方法

2．1．1 生态位模型

2．1．2 时滞相关性分析

2．1．3 多项式分布滞后(PDL)模型

2．2 技术路线

3 研究区概况及数据处理

3．1 研究区概况

3．2 数据收集与处理

3．2．1 病例数据

3．2．2 环境数据

4 HFRS病例时空分布特征分析

4．1 HFRS病例时间分布特征分析

4．1．1 洞庭湖区HFRS时间分布特征分析

4．1．2 郴州市HFRS时间分布特征分布

4．2 HFRS病例空间分布特征分析

4．2．1洞庭湖区HFRS空间分布特征分析

4．2．2 郴州市HFRS空间分布特征分析

5 HFRS预测模型分析

5．1 洞庭湖区生态位模型

5．1．1 生态位模型预测结果比较

5．1．2 时间序列Maxent模型

5．2 郴州市时间序列模型

5．2．1 主成分分析

5．2．2 时滞相关性分析

5．2．3 PDL模型拟合结果及预测

6 HFRS预测结果及环境危险因子分析

6．1 洞庭湖区HFRS预测结果及环境危险因子分析

6．2 郴州市HFRS预测结果及环境危险因子分析

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

附录

致谢

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