基于空间数据分析技术的流行病空间格局研究 ——以乙型肝炎为例

基于空间数据分析技术的流行病空间格局研究 ——以乙型肝炎为例

论文摘要

流行病学是研究一定区域内特定人群中疾病、健康状况的分布及决定病因的各种因素,并研究疾病的防治防控及促进公共卫生健康策略的科学。流行病学研究资料中包含着大量与空间因素相关的信息,随着信息技术的迅速发展,产生了大量的各类公用卫生信息和数据,这些数据大部分都具有空间特性。这些数据背后所隐含的知识并未被充分认识和利用,而这些知识可能具有潜在的巨大应用价值。近年来,随着空间信息技术与计算机技术的发展,地理信息系统、全球定位系统、遥感技术、空间分析技术和空间统计技术发展迅猛,这些技术为深入分析和揭示公共卫生信息数据间复杂的时间和空间关系提供了重要的基础技术平台,使得我们可以从空间视角来研究人群疾病、健康与空间环境之间关系,通过描述疾病的空间分布,研究空间分布的特点和规律,来分析疾病危险度的空间差异,探索病因,为疾病的预防和医疗保健工作服务。GIS具有强大的空间信息可视化、空间分析、空间统计等功能,如何采用空间数据分析技术来分析疾病数据危险度的空间差异,研究一定区域中疾病的空间分布差异及其变化规律特点,为进一步研究疾病的病因提供依据是本文研究的主要目的。本文以深圳市为研究区域,研究了空间数据分析技术在疾病空间分布和空间格局中的应用,主要包括以下内容:(1)采用地图来表现地理相关健康数据及其分析结果是数据可视化最常见的形式,描绘这些结果的地图又常常构成一个地区健康状态有关决策或产生流行病学假设的基础。本文在分析传统疾病制图方式在表达疾病数据连续性等特点方面不足的基础上,提出了基于探索性空间数据分析结合地统计方法进行疾病制图,通过将对象的位置转变成对象的连续表面这种表现方式来体现乙肝疾病数据在空间分布上的连续性。同时,分析了地统计模型的特点和该种方法制图表达的优势。(2)疾病空间分布一般都具有较为明显的区域聚集性,而这种区域性聚集分布又涉及到疾病病因分布的区域聚集性。本文采用了空间扫描统计的方法即检测所研究区域内乙肝病例的发生是否在时间、空间和时空上存在聚类性,并检测出了聚类的确切时间或位置、聚类性的风险大小,检验它们是否具有统计显著性。同时,通过乙肝和肝癌的空间分布和空间聚集特性,分析了乙肝发病率、相对危险度与肝癌发病率之间的相关关系。(3)医疗设施的配置合理性与公平性是疾病防控防治的关键。本文基于空间数据分析技术来评价医疗设施的的潜在空间可达性,在分析各种模型优劣的基础上,针对医疗设施的特性、可达性应该考虑的空间因素等,提出了改进的重力模型来量测医疗设施的空间可达性,并分析了模型参数的敏感性。同时,通过疾病发病率与可达性指数的相关关系评价医疗设施配置的合理性。基于空间数据分析技术能直观地描述疾病的空间分布与空间格局、空间聚群、医疗设施的空间配置等。研究疾病的空间分布及其变化规律特点,能为进一步研究疾病的病因提供依据,在一定程度上为防治疾病、促进健康以及卫生服务提供策略和措施。

论文目录

  • 论文创新点
  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 目的和意义
  • 1.3 国内外研究现状
  • 1.3.1 疾病制图研究现状
  • 1.3.2 疾病空间聚群研究现状
  • 1.3.3 医疗资源空间可达性研究现状
  • 1.4 本文结构
  • 2 GIS技术在公共卫生领域的应用
  • 2.1 疾病分布及疾病数据
  • 2.1.1 疾病的人群分布
  • 2.1.2 疾病的时间分布
  • 2.1.3 疾病的空间分布
  • 2.1.4 疾病常用描述指标
  • 2.1.5 疾病数据的特征
  • 2.2 GIS功能
  • 2.2.1 GIS基本功能
  • 2.2.2 空间数据分析
  • 2.2.3 探索性空间数据分析
  • 2.3 GIS在公共卫生领域的应用
  • 2.3.1 GIS在疾病空间分布模式中的应用
  • 2.3.2 GIS在危险因素分析中的应用
  • 2.3.3 GIS在疾病流行预测中的应用
  • 2.3.4 GIS在卫生资源管理与规划中的应用
  • 2.4 空间分析工具
  • 2.4.1 空间统计分析软件包
  • 2.4.2 GIS软件
  • 2.5 研究区域与研究数据
  • 2.5.1 研究区域概况
  • 2.5.2 研究数据
  • 3 乙型肝炎的疾病制图
  • 3.1 基本概念
  • 3.2 疾病制图数据类型
  • 3.2.1 点数据
  • 3.2.2 区域数据
  • 3.2.3 两类数据的优缺点
  • 3.3 简单统计疾病制图
  • 3.3.1 点数法制图
  • 3.3.2 分级统计制图法
  • 3.3.3 传统疾病制图存在问题
  • 3.4 基于地统计的乙型肝炎制图
  • 3.4.1 基于地统计学方法进行疾病制图的步骤
  • 3.4.2 基于Kriging技术的乙肝疾病制图
  • 3.5 结果与分析
  • 3.5.1 变异函数模型与精度分析
  • 3.5.2 制图表达与分析
  • 3.5.3 插值精度评价
  • 3.6 本章小结
  • 4 基于扫描统计方法的疾病空间聚类分析
  • 4.1 疾病空间聚集性研究方法
  • 4.1.1 全局性空间聚集方法
  • 4.1.2 局部性空间聚集方法
  • 4.1.3 焦点性空间聚集方法
  • 4.2 扫描统计方法
  • 4.2.1 扫描统计方法基本原理
  • 4.2.2 扫描统计概率模型
  • 4.3 乙肝的流行病学特征
  • 4.3.1 人群分布特征
  • 4.3.2 时间分布特征
  • 4.3.3 空间分布特征
  • 4.4 扫描统计结果及分析
  • 4.4.1 时间聚集性分析
  • 4.4.2 空间聚集性分析
  • 4.4.3 时空聚集性分析
  • 4.4.4 乙肝与肝癌发病间的关系
  • 4.4.5 其他分析
  • 4.5 本章小结
  • 5 公共医疗卫生服务设施的空间可达性量测
  • 5.1 可达性问题
  • 5.1.1 可达性概念
  • 5.1.2 可达性特征
  • 5.1.3 医疗设施空间可达性
  • 5.2 空间可达性评价方法
  • 5.2.1 评价因子
  • 5.2.2 评价方法
  • 5.3 深圳市就医空间可达性评价
  • 5.3.1 深圳市人口与医疗机构的空间分布
  • 5.3.2 空间可达性模型选择
  • 5.4 结果及分析
  • 5.4.1 模型的评价
  • 5.4.2 摩擦系数β对可达性值的影响
  • 5.4.3 医院等级系数对可达性值的影响
  • 5.4.4 空间可达性结果分析
  • 5.4.5 乙肝发病率与对应区域空间可达性关系
  • 5.5 本章小结
  • 6 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.2 进一步工作
  • 参考文献
  • 攻读博士学位期间主要科研成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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