應(yīng)用地理信息系統(tǒng)分析2008-2013年亞洲禽流感的空間分布

胡 巖 毛善林 魏向陽(yáng)

江蘇省沭陽(yáng)縣中醫(yī)院(223600)

應(yīng)用地理信息系統(tǒng)分析2008-2013年亞洲禽流感的空間分布

胡 巖 毛善林 魏向陽(yáng)

江蘇省沭陽(yáng)縣中醫(yī)院(223600)

目的 運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(GIS)探索亞洲地區(qū)禽流感的空間分布特征。方法 收集世界衛(wèi)生組織(WHO)和世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(OIE)禽流感疫情官方監(jiān)測(cè)報(bào)告資料建立數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用ArcGIS 10.0軟件對(duì)亞洲地區(qū)禽流感暴發(fā)疫情進(jìn)行空間分析和趨勢(shì)面分析。結(jié)果 2008-2013年期間，亞洲地區(qū)禽流感暴發(fā)疫情在2008年和2011年最嚴(yán)重，其中人感染禽流感于2013年病例出現(xiàn)最多、最嚴(yán)重，且多為H7N9亞型流感；亞洲地區(qū)禽流感疫情主要分布在東南亞地區(qū)，孟加拉國(guó)、越南、尼泊爾、柬埔寨、緬甸、中國(guó)、韓國(guó)、日本等國(guó)家為禽流感多發(fā)區(qū)；人感染禽流感病例多發(fā)于中國(guó)東南沿海地區(qū)、印尼、越南、孟加拉國(guó)、柬埔寨等。全局空間自相關(guān)分析顯示：2010年和2012年亞洲地區(qū)禽流感暴發(fā)存在空間自相關(guān)，其Moran’s I值分別為0.074742、0.12458，P值分別為0.025339、0.004473，在整體上存在空間聚集性，2008、2009、2011、2013年亞洲禽流感在整體上為隨機(jī)分布。趨勢(shì)面分析顯示2008-2013年亞洲地區(qū)禽流感疫情基本變化趨勢(shì)都是由西向東疫情數(shù)目增加，亞洲南部禽流感疫情數(shù)目最多。結(jié)論 亞洲地區(qū)禽流感疫情暴發(fā)存在明顯的地域分布規(guī)律，有明顯的高發(fā)區(qū)，空間分析結(jié)果有助于加強(qiáng)對(duì)亞洲地區(qū)禽流感疫情的預(yù)警和防控。

亞洲 禽流感 地理信息系統(tǒng) 空間自相關(guān)分析 趨勢(shì)面分析

禽流感是禽流行性感冒(avian influenza，AI)的簡(jiǎn)稱，這是一種由甲型流感病毒的一種亞型引起的傳染性疾病綜合征，被國(guó)際獸疫局(世界動(dòng)物衛(wèi)生組織)定為A類傳染病，又稱真性雞瘟或歐洲雞瘟。禽流感是嚴(yán)重危害畜牧業(yè)和人類健康的一種烈性傳染病,多年來在許多國(guó)家和地區(qū)發(fā)生過該病的流行或暴發(fā)流行,嚴(yán)重地打擊了一些國(guó)家的養(yǎng)殖業(yè),經(jīng)濟(jì)損失巨大。在1997年之后陸續(xù)有感染人的報(bào)道,因此,禽流感已成為突發(fā)公共衛(wèi)生事件[1]。高致病性禽流感A(H5N1)病毒感染于2003 年末至2004 年初，在亞洲8 個(gè)國(guó)家(柬埔寨、中國(guó)、印尼、日本、老撾、韓國(guó)、泰國(guó)和越南)家禽中發(fā)生，上億雞(birds)死亡或被宰殺[2]。構(gòu)成嚴(yán)重威脅，導(dǎo)致禽類流感病毒的流行,并造成極大的經(jīng)濟(jì)損失和公共健康危害。地理信息系統(tǒng)(geographic information system,GIS)是近年發(fā)展起來的,已成為處理、分析和可視化空間資料必不可少的工具。GIS 在公共衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展為公共衛(wèi)生從業(yè)人員提供了一個(gè)有用的研究工具[3]。本文重點(diǎn)采用空間自相關(guān)分析方法，探討禽流感暴發(fā)疫情在亞洲各地區(qū)的空間分布情況，并從整體上分析疫情的流行趨勢(shì)和暴發(fā)的蔓延。

研究對(duì)象和方法

1.研究對(duì)象

由世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(OIE)禽流感疫情官方監(jiān)測(cè)報(bào)告[4]和世界衛(wèi)生組織(WHO)網(wǎng)站，收集亞洲地區(qū)2008年1月-2013年12月動(dòng)物禽流感疫情數(shù)據(jù)，整理并建立疫情信息數(shù)據(jù)庫(kù)，具體包括疫情的發(fā)生地區(qū)(包括國(guó)家、省、地區(qū))、疫點(diǎn)經(jīng)緯度、發(fā)生時(shí)間、染病禽種、發(fā)病數(shù)量、禽流感亞型等。本研究收集的疾病數(shù)據(jù)的空間分布屬性表示形式為：以實(shí)際的空間坐標(biāo)作為參考,如某疾病發(fā)生的具體位置，以經(jīng)度和緯度來描述。

2.統(tǒng)計(jì)方法

應(yīng)用excel整理亞洲地區(qū)2008年1月-2013年12月禽流感疫情暴發(fā)數(shù)據(jù)，獲取亞洲電子地形圖(包括亞洲北部的部分俄羅斯國(guó)土)。因亞洲地區(qū)人感染禽流感病例較少，多伴隨禽類流感疫情發(fā)生，且病例發(fā)生與禽類流感暴發(fā)點(diǎn)同樣采用經(jīng)緯度標(biāo)注地區(qū)，所以將兩組數(shù)據(jù)合并后運(yùn)用ArcGIS10.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)方法包括全局空間自相關(guān)、局部空間自相關(guān)和趨勢(shì)分析。

結(jié) 果

1.禽流感空間分布特征

2008年1月-2013年12月亞洲地區(qū)高致病性禽流感暴發(fā)疫情共1297起，其中H5N1型暴發(fā)1290起(99.5%)，H5N2型暴發(fā)7起(0.5%)。孟加拉國(guó)暴發(fā)478起(36.9%)，越南246起(19.0%)，尼泊爾137起(10.6%)，印度93起(7.2%)，中國(guó)78起(6.1%)，韓國(guó)92起(7.1%)，日本76起(5.9%)，印度尼西亞18起(1.4%)，柬埔寨17起(1.3%)，不丹19起(1.5%)，老撾10起(0.8%)，其他33起(2.2%)；禽類感染1190起(91.8%)，野生動(dòng)物感染103起(7.9%)，其他4起(0.3%)；2008年1月-2013年12月人感染禽流感病例232例，其中H5N1型感染112例(48.3%)，H7N9型感染120例(51.7%)；男性感染134例(57.8%)，女性感染98例(42.2%)；中位年齡35歲。中國(guó)發(fā)生135例(58.2%)，印度尼西亞發(fā)生50例(21.6%)，越南發(fā)生22例(9.5%)，柬埔寨發(fā)生19例(8.2%)，孟加拉國(guó)發(fā)生6例(2.5%)。

2.亞洲地區(qū)禽流感疫情的時(shí)間趨勢(shì)

由圖1可見，亞洲地區(qū)2008年禽類流感暴發(fā)次數(shù)最多，2009-2010年迅速回落，到2011年禽流感暴發(fā)第二次高峰，之后暴發(fā)再次減少；人感染禽流感病例變化趨勢(shì)隨禽類流感暴發(fā)變化不明顯，但2013年變化較大，人感染禽流感病例數(shù)較前五年顯著增加。

3.亞洲禽流感暴發(fā)疫情地理分布

(1)禽類流感疫情分布

亞洲禽流感暴發(fā)疫情主要集中發(fā)生在東南亞地區(qū)，孟加拉國(guó)以及周邊地區(qū)、越南、柬埔寨、尼泊爾、緬甸、老撾、韓國(guó)和日本等國(guó)家暴發(fā)點(diǎn)密集，疫情發(fā)生較頻繁，中國(guó)東南沿海地區(qū)禽類流感疫情也經(jīng)常發(fā)生，亞洲北部的俄羅斯以及亞洲中西部地區(qū)禽流感散在發(fā)生。

(2)人感染禽流感病例分布

亞洲地區(qū)人感染禽流感主要發(fā)生在中國(guó)東南部，與中國(guó)接壤的南亞國(guó)家越南、柬埔寨以及印度尼西亞等國(guó)家。與禽類流感疫情暴發(fā)區(qū)域相近。但韓國(guó)、日本鮮少發(fā)生人感染禽流感病例。

4.全局空間自相關(guān)分析

結(jié)果顯示： 2010年和2012年亞洲地區(qū)禽流感疫情暴發(fā)在整體上存在空間自相關(guān)(P< 0.05)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明禽流感暴發(fā)疫情分布在2010、2012年存在空間聚集性；而2008、2009、2011和2013四年亞洲地區(qū)禽流感疫情在整體上不存在空間自相關(guān)(P>0.05)，即可認(rèn)為該四年亞洲地區(qū)禽流感暴發(fā)的空間分布為隨機(jī)分布，但不確定是否存在局部空間自相關(guān)。結(jié)果見表1。

*：P<0.05。

5.趨勢(shì)面分析

以地理位置的橫坐標(biāo)(經(jīng)度)和縱坐標(biāo)(緯度)分別為自變量x、y，禽流感疫情為因變量進(jìn)行趨勢(shì)面分析。XZ平面上的曲線表示亞洲禽流感暴發(fā)總數(shù)在東西方向的變化趨勢(shì)，YZ平面上的曲線表示其在南北方向的變化趨勢(shì)。圖2為亞洲地區(qū)禽流感暴發(fā)疫情三維趨勢(shì)面分析圖(其中2008年和2013年亞洲禽流感趨勢(shì)變化不典型)。從趨勢(shì)面分析中可以發(fā)現(xiàn)，基本變化趨勢(shì)都是由西向東疫情數(shù)目增加，亞洲南部禽流感疫情數(shù)目最多，北部較少，2012年以后疫情逐漸向亞洲北部蔓延，與疫情分布圖顯示的結(jié)果一致。在東西方向上，2008-2013年間斜率不斷變大，說明其按地理經(jīng)度變化的增長(zhǎng)速度越來越快，提示亞洲東部地區(qū)禽流感疫情的上升趨勢(shì)。在南北方向上，亞洲南部地區(qū)疫情總體高于北部地區(qū)，但隨著時(shí)間發(fā)展，尤其是2012年以后，疫情向亞洲北部蔓延。根據(jù)趨勢(shì)面分析，可知亞洲南部疫情總體上得到了控制，但禽流感仍然繼續(xù)向亞洲東北部蔓延。

討 論

高致病性禽流感在亞洲的暴發(fā)是一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題。自2003年禽流感大流行以來，亞洲的東南亞地區(qū)為主要暴發(fā)流行區(qū)，這與proMED-mail公布結(jié)果一致[5]，且主要是H5N1型高致病性禽流感肆虐亞洲。自1997年香港發(fā)現(xiàn)第一例人感染H5N1禽流感以來，H5N1禽流感病毒在亞洲各國(guó)多次引發(fā)人類流感疫情[6]，目前已經(jīng)證實(shí)H5N1型禽流感病毒主要通過患病家禽或野生鳥類傳播給人。多數(shù)禽流感患者有與患病家禽的接觸史[7]。本研究所收集的數(shù)據(jù)庫(kù)也同樣顯示禽類流感多發(fā)生于大規(guī)模家禽養(yǎng)殖的農(nóng)場(chǎng)，以及一些野生的鳥類及動(dòng)物群落。亞洲地區(qū)出現(xiàn)的感染禽流感的人群也都有家禽或野生鳥類接觸史。本研究結(jié)果顯示人感染禽流感主要還是伴隨著禽類流感的變化而變化的。只是2013年最特殊，人感染禽流感病例迎來了小高峰，可能與2013年H7N9型流感流行有關(guān)。

本文運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(GIS)對(duì)亞洲禽流感暴發(fā)情況進(jìn)行時(shí)空分析及空間自相關(guān)分析，展示疾病的時(shí)空分布,確定疾病的高發(fā)地區(qū)，探討亞洲禽流感流行情況。地理信息系統(tǒng)及空間統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)越來越多地被應(yīng)用于疾病和公共衛(wèi)生領(lǐng)域的研究[8-9]。

亞洲地區(qū)禽流感暴發(fā)疫情時(shí)間趨勢(shì)顯示：2008年和2011年是兩次禽流感暴發(fā)高峰，2013年人感染禽流感出現(xiàn)高峰，這次暴發(fā)高峰與本年禽類流感暴發(fā)沒有伴隨關(guān)系，這可能與2013年中國(guó)出現(xiàn)H7N9型禽流感暴發(fā)有關(guān)，據(jù)世界衛(wèi)生組織(WTO)報(bào)告，甲型H7N9病毒亞型是一種低致病性禽流感病毒，于2013年3月首次感染中國(guó)多個(gè)東部省份，隨之H7N9禽流感在中國(guó)大多地區(qū)迅速蔓延。2003年以來，以H5N1型流感為主的禽流感疫情在全球范圍內(nèi)迅速蔓延，這不僅對(duì)全球公共衛(wèi)生構(gòu)成了現(xiàn)實(shí)的威脅，禽流感在各國(guó)的暴發(fā)和流行，勢(shì)必導(dǎo)致各國(guó)人民的恐慌，這可能給禽流感在人際的傳播提供了平臺(tái)。

疾病的空間分布模式研究顯示亞洲地區(qū)禽流感主要發(fā)生在東南亞地區(qū)，以孟加拉國(guó)、越南、尼泊爾、柬埔寨、緬甸、中國(guó)、韓國(guó)、日本、印度為主。人群感染禽流感也隨之增多，禽流感之所以連續(xù)數(shù)年流行，這可能與亞洲地區(qū)的地形、氣候環(huán)境等有關(guān)，加之禽流感高發(fā)的這些國(guó)家主要是發(fā)展中國(guó)家，多以農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖業(yè)為主，亞洲國(guó)家尤其是東南亞國(guó)家的家禽產(chǎn)量大大提高；東南亞地區(qū)又恰恰位于全球鳥類遷徙的路線上，家禽和候鳥是禽流感病毒的主要傳播者。生存在這些地區(qū)的人類，其生存環(huán)境中大量存在著禽流感病毒，人類的生產(chǎn)活動(dòng)增加了感染禽流感的機(jī)會(huì)。正如WHO指出，只要環(huán)境中存在著禽流感病毒，就存在著新的人禽流感病毒流行的危險(xiǎn)[11]。禽流感對(duì)人類的危害是潛在的，其可能導(dǎo)致人類發(fā)生新一輪的流感大流行，出現(xiàn)超額住院率、超額死亡率，給整個(gè)人類社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)帶來沉重的打擊[12]。禽流感在亞洲地區(qū)的肆虐流行同時(shí)警示著亞洲各國(guó)要重視禽流感這一重大傳染病，把它作為突發(fā)事件進(jìn)行管理，同時(shí)應(yīng)該加強(qiáng)本國(guó)應(yīng)對(duì)突發(fā)公共衛(wèi)生事件的能力，防止傳染病在本國(guó)造成大流行。

全局空間自相關(guān)分析：亞洲地區(qū)暴發(fā)的禽流感疫情在2010年和2012年存在空間聚集性。但因?yàn)閬喼薷鲊?guó)面積差異較大，且禽流感暴發(fā)只是分布在一個(gè)國(guó)家的小部分地區(qū)，所以運(yùn)用軟件做局部空間自相關(guān)分析誤差較大，分析結(jié)果不確切，所以本研究沒有進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析。2008、2009、2011、2013年亞洲禽流感分布沒有聚集性，但不能說明其局部地區(qū)沒有聚集性。

亞洲地區(qū)禽流感疫情經(jīng)三維趨勢(shì)面分析可見：亞洲南部地區(qū)各國(guó)積極采取有效措施應(yīng)對(duì)禽流感的大流行，并且取得了一定的效果，疫情得到了控制。但禽流感疫情并沒有停止，反而繼續(xù)向亞洲東北部蔓延，尤其是日本和韓國(guó)，2008-2009年日本并未受到禽流感的波及，但2010年以后，日本逐漸出現(xiàn)禽流感的暴發(fā)。中國(guó)一直是禽流感的高發(fā)地區(qū)，并且在2013年出現(xiàn)了人感染H7N9型禽流感的暴發(fā)。這警示我們?cè)趥魅静∫咔闆]有發(fā)生之前，要做好預(yù)警工作，預(yù)防傳染病的發(fā)生，如果傳染病發(fā)生了，也要做好教育和宣傳，積極防控，將傷害降到最低。

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(責(zé)任編輯：鄧 妍)