甘肃省几种主要传染病的时空分布特征及其对气候变化的响应和预测研究

近年来，全球变暖已成为不争的事实，由此加剧了天气气候变化及其它的环境问题，而天气、气候及环境变化又对人类健康造成了多方面的直接或间接影响，其中，最重要的一个方面就是对传染病暴发和传播的影响。因此，有必要加快该领域的研究，这无疑对疾病的预防与控制、健康水平的提高和促进人类社会发展都具有重要意义。本论文选择地形复杂、具有多种气候类型的甘肃省作为研究区域，首次系统地收集整理了全省88个县(区)1951-2005年6种传染病(细菌性痢疾、甲型肝炎、麻疹、流行性乙型脑炎、流行性脑脊髓膜炎、流行性出血热)疫情资料和2004-2005年逐日发病资料及相应的气候资料，重点分析了近30年甘肃省气候变化特征及传染病的时空分布特征，研究了气象条件和气候变化对疾病发病率的影响。并利用GIS方法探讨了城市发展对传染病发病率的影响。最后用统计方法和人工神经网络方法(ANN)建立了主要疾病的预测模型。获得了一些创新性的研究成果，归纳起来，主要有： (1)近30年，甘肃省是持续变暖的，其平均气温上升了1.10℃，变暖幅度为0.2-0.8℃／10a。从季节变化来看，全省气温变暖主要发生在冬季和夏季；而平均气温和平均最低气温上升最快的分别是陇中半干旱区和河西干旱半干旱区，上升幅度分别为0.545℃／10a和0.560℃／10a。全省降水总体呈减少趋势，季节差异较大，作为汛期的夏季降水减少最明显，从70年代开始持续减少，这也是导致全省年降水量减少的主要原因。由此可见，甘肃省气候特征整体上呈现暖干化趋势。 (2)细菌性痢疾、甲肝、麻疹在全省范围内均有发病，而乙脑、出血热、流脑属于地方性传染病。不同疾病的发病率有明显的地域差异，全省菌痢发病率最高的在阿克塞县，为569.62／10万人；甲肝发病率最高的在舟曲县(甘南州)，为198.9／10万人；麻疹发病率最高的在嘉峪关，为121.94／10万人：乙脑发病率最高的在陇南的成县，为2.108／10万人；出血热发病率最高的在甘南州的合作，为9.021／10万人；流脑发病的22个地区中，发病率最高的在甘南州夏河县，发病率为6.321／10万人。 (3)甘肃几种主要传染病都有明显的季节变化，其中，细菌性痢疾和乙脑发病主要在7-9月；甲肝在8-10月；出血热在10-12月和2月；麻疹在3-5月；流脑在2-4月。各种传染病与气象要素都存在一定的同期和滞后相关性，其中，细菌性痢疾、乙脑月发病人数分别与月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温以及月降水量呈显著的正相关关系，与气压呈负相关；而甲肝和流脑分别与气温、降水、湿度呈显著负相关，与气压呈正相关；麻疹与其它要素的相关性不如其他疾病显著，而与风速的相关性比较好。说明气象条件对传染病的发病和传播有很重要的作用。 (4)城市不断发展，人口密度增大，会影响某些疾病的传播。其中，麻疹发病率在城市随城市化水平呈逐年增加的趋势而在郊区呈下降趋势；菌痢和甲肝发病率在城市和郊县均呈逐年下降的趋势。这一方面与疾病本身的传播方式有关，另一方面反映了城市发展在促进经济发展和提高居民生活水平的同时也带来了一些负面影响。 (5)建立了各气候区痢疾和麻疹月发病人数的多元线性和非线性回归预测模型，以及人工神经网络(ANN)预测模型。相比较而言，非线性回归模型预测效果比线性模型好一些，而人工神经网络预测模型又比非线性预测模型预测效果更好，说明用人工神经网络方法进行疾病发病率预报是完全可行的。