基于GIS的南通市肺結(jié)核發(fā)病空間分布研究*

莊 勛 陸青云△ 陸 峰

結(jié)核病在歷史上曾在全世界廣泛流行，奪去了數(shù)億人的生命，人們稱(chēng)之為白色瘟疫，當(dāng)前全球三分之一的人已感染了結(jié)核菌，每年有800萬(wàn)新發(fā)結(jié)核病患者，有300萬(wàn)死于結(jié)核病，全球80%的結(jié)核患者分布在22個(gè)結(jié)核病高負(fù)擔(dān)國(guó)家，中國(guó)是其中一個(gè)，人數(shù)僅次于印度，位于世界第二〔1〕。當(dāng)今隨著社會(huì)的進(jìn)步，人類(lèi)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和行為方式的變遷，結(jié)核病的空間分布模式也可能發(fā)生相應(yīng)的變化。地理信息系統(tǒng)(geographical information system，GIS)是將有關(guān)空間數(shù)據(jù)管理和空間信息分析相結(jié)合的一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本研究將地理空間信息與南通市結(jié)核病發(fā)病屬性數(shù)據(jù)相結(jié)合，描述南通市肺結(jié)核病的空間分布，探索肺結(jié)核病因及危險(xiǎn)因素，為制定疾病防治規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

資料與方法

1.基礎(chǔ)地圖 以江蘇省政區(qū)圖及南通市政區(qū)圖為基礎(chǔ)地圖。南通市位于江蘇省東南部，倚長(zhǎng)江口北側(cè)，東與東北面臨南黃海。南通市由崇川區(qū)、港閘區(qū)和開(kāi)發(fā)區(qū)組成。

2.資料來(lái)源 肺結(jié)核發(fā)病資料來(lái)自2007年南通市區(qū)13個(gè)街道辦以及8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的新發(fā)登記病例(根據(jù)《中華人民共和國(guó)傳染病防治法》規(guī)定管理的傳染病診斷標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行診斷)，人口數(shù)據(jù)來(lái)源于南通市2007年統(tǒng)計(jì)年鑒。

3.地圖繪制 采用Arc View 3.2軟件將南通市區(qū)2007年男性、女性、合計(jì)肺結(jié)核發(fā)病率的數(shù)據(jù)導(dǎo)入，根據(jù)地理坐標(biāo)(南通市區(qū)近似中心點(diǎn)的經(jīng)度和緯度)，以點(diǎn)數(shù)據(jù)形式輸入電子地圖，并用漸變顏色表示發(fā)病率變化，從而形成南通市肺結(jié)核病的專(zhuān)題地圖。

4.空間自相關(guān)分析 空間自相關(guān)分析應(yīng)用GeoDa軟件，采用Moran’s I方法，它是基于Person相關(guān)系數(shù)的廣義空間積差相關(guān)系數(shù)。通常用來(lái)描述某一現(xiàn)象在空間上的聚集狀態(tài)和相關(guān)程度〔2〕。Moran’s I統(tǒng)計(jì)量定義為:

其中，n表示研究空間區(qū)域的數(shù)目，本研究中為南通市區(qū);Wij為第 i、j區(qū)域的空間權(quán)重系數(shù)，它反映第 i、j區(qū)域在空間上的關(guān)系，本研究中定義為:如果第i、j區(qū)域相鄰(相鄰是指有共同邊界)，則Wij=1，否則Wij=0;xi是第i區(qū)域某現(xiàn)象的發(fā)生數(shù)(即肺結(jié)核發(fā)病率);ˉx為所有研究區(qū)域某現(xiàn)象的平均數(shù)〔1〕。Moran’s I系數(shù)取值介于-1與+1之間，其表達(dá)的空間自相關(guān)模式如表1所示。

表1 Moran’s I系數(shù)表達(dá)的空間自相關(guān)模式

Moran’s I值介于－1到1之間，大于0為正相關(guān)，小于0為負(fù)相關(guān)，數(shù)值越大表示空間分布的相關(guān)性越大，即空間上有聚集分布的現(xiàn)象。反之，數(shù)值越小表示空間分布相關(guān)性小，而當(dāng)數(shù)值趨于0時(shí)，即代表此時(shí)空間分布呈現(xiàn)隨機(jī)分布的情形〔2〕。

結(jié)果與分析

1.肺結(jié)核發(fā)病率情況

2007年南通市區(qū)總?cè)丝跀?shù)為869627(男性429282人，女性440345人)，肺結(jié)核發(fā)病人數(shù)642人(男性468人，女性174人)，發(fā)病率為73.82/10萬(wàn)(男性109.02/10萬(wàn)，女性39.51/10萬(wàn))，男女發(fā)病率性別比為2.76:1。南通市肺結(jié)核發(fā)病率較高的年齡段位為31～40歲和51～60歲，0～10歲的兒童發(fā)病率較少。表2顯示了肺結(jié)核發(fā)病率的地區(qū)分布，發(fā)病率最高的為鐘秀街道(178.67/10萬(wàn))，發(fā)病率最低的為城東街道(40.28/10萬(wàn))，其他發(fā)病率較高的地區(qū)依次為鐘秀街道、永興街道、天生港鎮(zhèn)街道、秦灶街道和文峰街道。

表2 南通市各地區(qū)結(jié)核發(fā)病率

2.肺結(jié)核空間分布相關(guān)地圖

按照肺結(jié)核發(fā)病水平的高低，用深淺不同的顏色標(biāo)示在地圖上，可以直觀地看到疾病的地區(qū)分布，由圖1可見(jiàn):南通市肺結(jié)核發(fā)病率以鐘秀街道為最高，男性發(fā)病率較高的地區(qū)為鐘秀街道，永興街道和天生港街道，女性發(fā)病率較高的地區(qū)為鐘秀街道。

3.肺結(jié)核發(fā)病率空間自相關(guān)分析結(jié)果

圖2為2007年南通市肺結(jié)核發(fā)病率空間聚集地圖，因?yàn)?I=－0.1017＜0，所以呈負(fù)向空間自相關(guān)。Moran’s I在P=0.01的檢驗(yàn)水平上有意義。唐閘鎮(zhèn)街道的取值低-高相鄰(LH)，相鄰區(qū)域具有不相似的現(xiàn)象，代表唐閘鎮(zhèn)街道周?chē)貐^(qū)肺結(jié)核發(fā)病率較高，唐閘鎮(zhèn)街道較周?chē)貐^(qū)為低發(fā)區(qū)域。提示唐閘鎮(zhèn)街道周?chē)貐^(qū)為肺結(jié)核防治工作重點(diǎn)區(qū)域，而唐閘鎮(zhèn)街道和周?chē)貐^(qū)比有著較低發(fā)病率也是值得研究的區(qū)域。

圖3為2007年南通市男性肺結(jié)核發(fā)病率空間聚集地圖，因?yàn)镮=－0.1001＜0，所以呈負(fù)向空間自相關(guān)。Moran’s I在P=0.05的檢驗(yàn)水平上有意義。唐閘鎮(zhèn)街道的取值低-高相鄰(LH)，相鄰區(qū)域具有不相似的現(xiàn)象，代表唐閘鎮(zhèn)街道周?chē)貐^(qū)男性肺結(jié)核發(fā)病率較高，唐閘鎮(zhèn)街道較周?chē)貐^(qū)為低發(fā)區(qū)域。而新城橋街道的取值低-低相鄰(LL)，相鄰區(qū)域具有相似的現(xiàn)象，代表新城橋街道周?chē)貐^(qū)男性肺結(jié)核發(fā)病率較低，新城橋街道為更低發(fā)病率地區(qū)。提示男性肺結(jié)核發(fā)病率在新城橋街道一帶區(qū)域具有較低水平是值得關(guān)注的。

圖4為2007年南通市女性肺結(jié)核發(fā)病率空間聚集地圖，因?yàn)镮=－0.1754＜0，所以呈負(fù)向空間自相關(guān)。Moran’s I在P=0.01的檢驗(yàn)水平上有意義。唐閘鎮(zhèn)街道的取值低-高相鄰(LH)，相鄰區(qū)域具有不相似的現(xiàn)象，代表唐閘鎮(zhèn)街道周?chē)貐^(qū)女性肺結(jié)核發(fā)病率較高，唐閘鎮(zhèn)街道較周?chē)貐^(qū)為低發(fā)區(qū)域。

圖1 2007年南通市肺結(jié)核發(fā)病率空間分布地圖(a.合計(jì)，b.男性，c女性.)

討 論

圖2 2007年南通市區(qū)肺結(jié)核發(fā)病率空間聚集地圖

圖3 2007年南通市男性肺結(jié)核發(fā)病率空間聚集地圖

圖4 2007年南通市女性肺結(jié)核發(fā)病率空間聚集地圖

GIS是一個(gè)計(jì)算機(jī)化的儲(chǔ)存、檢索、使用空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，能夠儲(chǔ)存、檢索、處理、顯示和更新數(shù)據(jù)的屬性信息和空間信息。實(shí)際上它是將計(jì)算機(jī)化的制圖系統(tǒng)(儲(chǔ)存圖形數(shù)據(jù))和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(儲(chǔ)存屬性數(shù)據(jù)，如一個(gè)區(qū)域的土地利用或一條道路的坡度)聯(lián)結(jié)起來(lái)的系統(tǒng)。其強(qiáng)大的功能在于能夠?qū)⒌貓D與數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，建立各種地理對(duì)象拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)行空間分析，以選擇、聯(lián)結(jié)或加工數(shù)據(jù)并產(chǎn)生新的圖形或信息〔3〕?？臻g分析，是指用于分析具有空間屬性事物的一系列技術(shù)?？臻g自相關(guān)分析方法如Moran’SⅠ統(tǒng)計(jì)等不僅可以很好地刻畫(huà)出研究對(duì)象在空間上分布的聚集狀態(tài)和相關(guān)程度，而且還可以探索疾病的“熱點(diǎn)區(qū)域”。熱點(diǎn)區(qū)域及其周?chē)鷧^(qū)域都是需要重點(diǎn)關(guān)注的地方，這為更進(jìn)一步的研究或采取相關(guān)措施提供線索和依據(jù)〔4，5〕?？臻g數(shù)據(jù)分析技術(shù)在人群疾病時(shí)空分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)上目前已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，但定量刻畫(huà)疾病的空間分布規(guī)律還有待于進(jìn)一步的深入研究和應(yīng)用。我國(guó)目前已開(kāi)始進(jìn)行GIS衛(wèi)生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，這也為將來(lái)的研究奠定一定的基礎(chǔ)〔6〕。但GIS技術(shù)作為一種新的流行病學(xué)研究方法為基礎(chǔ)，且目前GIS軟件對(duì)數(shù)據(jù)的分析多為描述性的，缺乏更深入的統(tǒng)計(jì)推斷，因此進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)或與常規(guī)統(tǒng)計(jì)軟件結(jié)合使用將會(huì)增加其功能〔7〕。GIS能顯示疾病的空間分布和不同演變的過(guò)程，可以作為衛(wèi)生行政部門(mén)的監(jiān)測(cè)和評(píng)估工具。作為監(jiān)測(cè)，它可以向衛(wèi)生管理部門(mén)及時(shí)提供衛(wèi)生人力資源分布、經(jīng)費(fèi)投入、衛(wèi)生設(shè)施的功能和利用、覆蓋范圍、當(dāng)?shù)鼐用竦乃劳雎始敖】敌畔?作為工具，可以協(xié)助管理者做出重要決定〔8〕。

通過(guò)上述的研究方法可以直觀地描述出2007年南通市肺結(jié)核病發(fā)病率的地區(qū)分布特點(diǎn)，可以看出唐閘鎮(zhèn)街道周?chē)貐^(qū)肺結(jié)核發(fā)病率較高，唐閘鎮(zhèn)街道較周?chē)貐^(qū)為低發(fā)區(qū)域。我們知道肺結(jié)核的發(fā)病與遺傳、年齡、性別、職業(yè)、生活水平、所處環(huán)境以及個(gè)人的生活習(xí)慣(吸煙)等等都有關(guān)系，甚至是長(zhǎng)期服用一些藥物也會(huì)導(dǎo)致肺結(jié)核病的易感，唐閘鎮(zhèn)街道和它的周?chē)貐^(qū)相比卻有著較低發(fā)病率是值得研究的區(qū)域，唐閘鎮(zhèn)街道從地理位置上看位于南通西北角，是南通的古鎮(zhèn)，固定人口比較多，人口相對(duì)穩(wěn)定，也可能是結(jié)核病低發(fā)的主要因素。本次研究初步嘗試將GIS應(yīng)用于南通市結(jié)核病的分布分析上，相關(guān)研究還有待更進(jìn)一步的開(kāi)展。

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