2004－2013年全国布鲁氏菌病发病重心迁移轨迹研究*

2017-01-10李德强李明月刘静吴伟黄德生3关

中国卫生统计 2016年6期

李德强李明月刘静吴伟黄德生，3关鹏△

·应用研究·

李德强1李明月2刘静2吴伟2黄德生2，3关鹏2△

目的探讨2004－2013年中国大陆地区法定报告乙类传染病——人布鲁氏菌病发病重心迁移轨迹特征。方法收集整理2004－2013年全国31个省、自治区和直辖市（未包括台湾省、香港特别行政区、澳门特别行政区）人口信息、人布鲁氏菌病疫情监测数据，采用ArcGIS 9．3软件建立地理信息数据库，计算发病重心，并利用Excel 2007绘制气泡图，探索发病重心轨迹的变化规律。结果2004－2013年全国人布鲁氏菌病发病例数呈上升趋势，人布鲁氏菌病的发病人数重心处于同时期大陆地区人口重心的北部，在该时段内发病重心在向西南方向移动，移动方向角θ为218．90°。移动范围相对较大，与2004年相比，2013年发病重心迁移了241．58公里。其中在经度上移动距离为176．84公里，在纬度上移动162．23公里，经度上移动的距离为纬度的1．09倍。结论人布鲁氏菌病出现了由牧区向半牧区和农区移动的趋势，在半牧区应加强对布病的防控。

布鲁氏菌病重心气泡图

布鲁氏菌病（简称布病），是由布鲁氏菌以及相同菌属所引起的一种人兽共患传染病。布病已经祸及全球160多个国家和地区［1］，甚至布鲁氏菌的分布已经从陆地转向海洋。我国人间布鲁氏菌病疫情经历了多次高低起伏，但从20世纪90年代中后期开始人间布鲁氏菌病发病率呈上升趋势，病例分布范围呈扩散趋势，布鲁氏菌病的增加趋势和流行病学规律的复杂化引起了广泛重视和反思［2－4］。布鲁氏菌病的良好防控效果既能保障人类和动物的健康水平，也能减少畜牧业、旅游业等行业的经济损失和社会恐慌。

本研究以布病宏观发病数据的地理空间数据库为基础，探索布病发病重心的变化情况，以气泡图动态地掌握分布变化的轨迹，探索布鲁氏菌病的发生规律、传播模式，为预测和开展有针对性的防控措施提供参考和依据。

资料与方法

1．资料来源

资料来自于2004－2013年的传染病疫情直报网络和《中国卫生统计年鉴》，观察的时间单位为年，收集中国大陆地区（共31个省、自治区和直辖市）法定报告乙类传染性疾病—人布鲁氏菌病的发病人数及相应地区的总人口数，各地区人口数据来源于国家统计局年报，各省、自治区、直辖市地理信息及全国相应地区电子地图来自于国家基础地理信息中心。

2．研究方法

（1）在电子地图上将地理属性数据和布病数据进行整合，形成布病的空间数据库。整个过程由空间分析软件ArcGIS 9．3实现。

（2）计算重心：运用空间统计工具（mean center）来计算每年布病的发病重心，公式为其中w为年布病发病例数。

（3）确定发病重心空间移动方向：方向由方向角来判定，方向角的计算公式为其中，i取值为2004，j取值为2013。

（4）计算地球表面两点间距离：在假设地球为球体的前提下，设某地点的经度为Lng，纬度为Lat，则该地点的空间坐标x＝cos（Lat×pi/180）×cos（Lng× pi/180），y＝cos（Lat×pi/180）×sin（Lng×pi/180），z＝sin（Lat×pi/180）；两点空间坐标为P1（x1，y1，z1）和P2（x2，y2，z2），则两点间的夹角为C＝arccos（x1×x2 +y1×y2+z1×z2），C为弧度，两点之间的距离为｜P1P2｜＝C×R，其中R为地球平均半径6371公里，误差不超过1%。

（5）计算重心在经度与纬度上的移动距离：重心在经度和纬度上移动距离的计算公式分别为111．11 ×（xi－xj）和111．11×（yi－yj）［5］。因在经度上计算距离结果偏差较大，采用映射到同一纬度后利用空间两点间距离校正计算。

结果

本课题组曾在此前研究中发现2004－2013年间，中国大陆地区人口重心一直位于河南省南部，地处32°37′40″N，113°21′43″E，与2004年相比，2013年中国大陆地区的人口重心迁移了15公里［6］。在此期间，全国布鲁氏菌病发病例数具有逐年增长的趋势，布病发病重心位于人口重心北部，向西南方向移动，2013年之前，重心均位于内蒙古自治区境内，2013年重心首次进入河北省境内（图1）。与2004年相比，2013年布病发病重心迁移了241．58公里，出现由牧区向农区及半牧区移动的趋势；布病发病重心在经度上移动距离为176．84公里，在纬度上移动162．23公里，经度上移动的距离为纬度的1．09倍。方向角θ约等于218．90°（图2）。

图1 2004－2013年空间坐标下人布鲁氏菌病发病重心变化轨迹

图2 2004－2013年人布鲁氏菌病发病重心轨迹变化气泡图

讨论

本研究通过重心轨迹从全局的角度对布病时空发病规律进行阐述，获得了布病重心迁移的具体数值，将以往的定性分析又向前推进了一步。2008年以来布病在内蒙古一线的狭长地带始终处于高发状态，重心在向半牧区、农区迁移，并呈现增强态势，这与2005－2010年研究结果和畜间布病疫情相一致［7－8］。所以在加强原有牧区预防控制的同时，更应加强半牧区及附近的布病防疫工作［9－12］。

鉴于中国大陆地区31个省、自治区、直辖市人口基数较大，且国内学者［5］报道发病数据的精细程度对于发病重心的影响非常有限，因此本研究中并未采用标准化率，也未基于地市县级更精细的数据，直接基于粗率探索布病发病重心迁移情况，结论仍具有一定的稳定性。后续将继续探讨基于不同层面数据的发病重心研究结果，深入分析不同行政单元或者不同地形地貌条件下人间布鲁氏菌病与各种环境因素和社会经济因素之间的相关性和内在联系，以探索布鲁氏菌病的传播模式、有效防控策略和措施。

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［3］Chen S，Zhang H，Liu X，et al．Increasing threat of brucellosis to low－risk persons in urban settings，China．Emerg Infect Dis，2014，20（1）：126-130．

［4］Chen Y，Ke Y，Wang Y，et al．Changes of predominant species/biovars and sequence types of Brucella isolates，Inner Mongolia，China．BMC Infect Dis，2013，13：514．

［5］殷俊华，曾绍琴，李光强．湖南省疟疾发生的时空演化过程分析．实用预防医学，2012，19（5）：675-678．

［6］关鹏，吴伟，黄德生，等．2004－2013年全国肾综合征出血热时空分布特点研究．中国媒介生物学及控制杂志，2016，27（2）：124-127．

［7］才学鹏．我国人畜共患病流行现状及对策．兽医导刊，2014，10：24－26．

［8］Zhong Z，Yu S，Wang X，etal．Human brucellosis in the People′s Republic of China during 2005－2010．Int J Infect Dis，2013，17（5）：e289-292．

［9］张俊辉，冯子健，蒋敏，等．探索性空间数据分析在中国北方6省（区）布鲁氏菌病地区分布研究中的应用．中华流行病学杂志，2011，32（12）：1278-1284．

［10］郑杨，冯子健，李晓松．贝叶斯时空模型在布鲁氏菌病疫情数据分析中的应用．中华流行病学杂志，2011，32（1）：68-72．

［11］Chen JD，Ke CW，Deng X，etal．Brucellosis in Guangdong Province，People′s Republic of China，2005－2010．Emerg Infect Dis，2013，19（5）：817-818．

［12］李明月，关鹏，黄德生．数学模型支撑下的人布鲁氏菌病防控工作特征分析及启示．医学动物防制，2016，32（7）：709-711．

（责任编辑：郭海强）

国家自然科学基金项目（71573275）

1．葫芦岛市疾病预防控制中心（125000）

2．中国医科大学公共卫生学院流行病学教研室