应用地理信息系统分析2008-2013年亚洲禽流感的空间分布

胡 岩 毛善林 魏向阳

江苏省沭阳县中医院(223600)

应用地理信息系统分析2008-2013年亚洲禽流感的空间分布

胡 岩 毛善林 魏向阳

江苏省沭阳县中医院(223600)

目的 运用地理信息系统(GIS)探索亚洲地区禽流感的空间分布特征。方法 收集世界卫生组织(WHO)和世界动物卫生组织(OIE)禽流感疫情官方监测报告资料建立数据库，运用ArcGIS 10.0软件对亚洲地区禽流感暴发疫情进行空间分析和趋势面分析。结果 2008-2013年期间，亚洲地区禽流感暴发疫情在2008年和2011年最严重，其中人感染禽流感于2013年病例出现最多、最严重，且多为H7N9亚型流感；亚洲地区禽流感疫情主要分布在东南亚地区，孟加拉国、越南、尼泊尔、柬埔寨、缅甸、中国、韩国、日本等国家为禽流感多发区；人感染禽流感病例多发于中国东南沿海地区、印尼、越南、孟加拉国、柬埔寨等。全局空间自相关分析显示：2010年和2012年亚洲地区禽流感暴发存在空间自相关，其Moran’s I值分别为0.074742、0.12458，P值分别为0.025339、0.004473，在整体上存在空间聚集性，2008、2009、2011、2013年亚洲禽流感在整体上为随机分布。趋势面分析显示2008-2013年亚洲地区禽流感疫情基本变化趋势都是由西向东疫情数目增加，亚洲南部禽流感疫情数目最多。结论 亚洲地区禽流感疫情暴发存在明显的地域分布规律，有明显的高发区，空间分析结果有助于加强对亚洲地区禽流感疫情的预警和防控。

亚洲 禽流感 地理信息系统 空间自相关分析 趋势面分析

禽流感是禽流行性感冒(avian influenza，AI)的简称，这是一种由甲型流感病毒的一种亚型引起的传染性疾病综合征，被国际兽疫局(世界动物卫生组织)定为A类传染病，又称真性鸡瘟或欧洲鸡瘟。禽流感是严重危害畜牧业和人类健康的一种烈性传染病,多年来在许多国家和地区发生过该病的流行或暴发流行,严重地打击了一些国家的养殖业,经济损失巨大。在1997年之后陆续有感染人的报道,因此,禽流感已成为突发公共卫生事件[1]。高致病性禽流感A(H5N1)病毒感染于2003 年末至2004 年初，在亚洲8 个国家(柬埔寨、中国、印尼、日本、老挝、韩国、泰国和越南)家禽中发生，上亿鸡(birds)死亡或被宰杀[2]。构成严重威胁，导致禽类流感病毒的流行,并造成极大的经济损失和公共健康危害。地理信息系统(geographic information system,GIS)是近年发展起来的,已成为处理、分析和可视化空间资料必不可少的工具。GIS 在公共卫生领域的应用和发展为公共卫生从业人员提供了一个有用的研究工具[3]。本文重点采用空间自相关分析方法，探讨禽流感暴发疫情在亚洲各地区的空间分布情况，并从整体上分析疫情的流行趋势和暴发的蔓延。

研究对象和方法

1.研究对象

由世界动物卫生组织(OIE)禽流感疫情官方监测报告[4]和世界卫生组织(WHO)网站，收集亚洲地区2008年1月-2013年12月动物禽流感疫情数据，整理并建立疫情信息数据库，具体包括疫情的发生地区(包括国家、省、地区)、疫点经纬度、发生时间、染病禽种、发病数量、禽流感亚型等。本研究收集的疾病数据的空间分布属性表示形式为：以实际的空间坐标作为参考,如某疾病发生的具体位置，以经度和纬度来描述。

2.统计方法

应用excel整理亚洲地区2008年1月-2013年12月禽流感疫情暴发数据，获取亚洲电子地形图(包括亚洲北部的部分俄罗斯国土)。因亚洲地区人感染禽流感病例较少，多伴随禽类流感疫情发生，且病例发生与禽类流感暴发点同样采用经纬度标注地区，所以将两组数据合并后运用ArcGIS10.0软件对数据库进行分析，统计方法包括全局空间自相关、局部空间自相关和趋势分析。

结 果

1.禽流感空间分布特征

2008年1月-2013年12月亚洲地区高致病性禽流感暴发疫情共1297起，其中H5N1型暴发1290起(99.5%)，H5N2型暴发7起(0.5%)。孟加拉国暴发478起(36.9%)，越南246起(19.0%)，尼泊尔137起(10.6%)，印度93起(7.2%)，中国78起(6.1%)，韩国92起(7.1%)，日本76起(5.9%)，印度尼西亚18起(1.4%)，柬埔寨17起(1.3%)，不丹19起(1.5%)，老挝10起(0.8%)，其他33起(2.2%)；禽类感染1190起(91.8%)，野生动物感染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%)；中位年龄35岁。中国发生135例(58.2%)，印度尼西亚发生50例(21.6%)，越南发生22例(9.5%)，柬埔寨发生19例(8.2%)，孟加拉国发生6例(2.5%)。

2.亚洲地区禽流感疫情的时间趋势

由图1可见，亚洲地区2008年禽类流感暴发次数最多，2009-2010年迅速回落，到2011年禽流感暴发第二次高峰，之后暴发再次减少；人感染禽流感病例变化趋势随禽类流感暴发变化不明显，但2013年变化较大，人感染禽流感病例数较前五年显著增加。

3.亚洲禽流感暴发疫情地理分布

(1)禽类流感疫情分布

亚洲禽流感暴发疫情主要集中发生在东南亚地区，孟加拉国以及周边地区、越南、柬埔寨、尼泊尔、缅甸、老挝、韩国和日本等国家暴发点密集，疫情发生较频繁，中国东南沿海地区禽类流感疫情也经常发生，亚洲北部的俄罗斯以及亚洲中西部地区禽流感散在发生。

(2)人感染禽流感病例分布

亚洲地区人感染禽流感主要发生在中国东南部，与中国接壤的南亚国家越南、柬埔寨以及印度尼西亚等国家。与禽类流感疫情暴发区域相近。但韩国、日本鲜少发生人感染禽流感病例。

4.全局空间自相关分析

结果显示： 2010年和2012年亚洲地区禽流感疫情暴发在整体上存在空间自相关(P< 0.05)，差异有统计学意义，表明禽流感暴发疫情分布在2010、2012年存在空间聚集性；而2008、2009、2011和2013四年亚洲地区禽流感疫情在整体上不存在空间自相关(P>0.05)，即可认为该四年亚洲地区禽流感暴发的空间分布为随机分布，但不确定是否存在局部空间自相关。结果见表1。

*：P<0.05。

5.趋势面分析

以地理位置的横坐标(经度)和纵坐标(纬度)分别为自变量x、y，禽流感疫情为因变量进行趋势面分析。XZ平面上的曲线表示亚洲禽流感暴发总数在东西方向的变化趋势，YZ平面上的曲线表示其在南北方向的变化趋势。图2为亚洲地区禽流感暴发疫情三维趋势面分析图(其中2008年和2013年亚洲禽流感趋势变化不典型)。从趋势面分析中可以发现，基本变化趋势都是由西向东疫情数目增加，亚洲南部禽流感疫情数目最多，北部较少，2012年以后疫情逐渐向亚洲北部蔓延，与疫情分布图显示的结果一致。在东西方向上，2008-2013年间斜率不断变大，说明其按地理经度变化的增长速度越来越快，提示亚洲东部地区禽流感疫情的上升趋势。在南北方向上，亚洲南部地区疫情总体高于北部地区，但随着时间发展，尤其是2012年以后，疫情向亚洲北部蔓延。根据趋势面分析，可知亚洲南部疫情总体上得到了控制，但禽流感仍然继续向亚洲东北部蔓延。

讨 论

高致病性禽流感在亚洲的暴发是一个严重的公共卫生问题。自2003年禽流感大流行以来，亚洲的东南亚地区为主要暴发流行区，这与proMED-mail公布结果一致[5]，且主要是H5N1型高致病性禽流感肆虐亚洲。自1997年香港发现第一例人感染H5N1禽流感以来，H5N1禽流感病毒在亚洲各国多次引发人类流感疫情[6]，目前已经证实H5N1型禽流感病毒主要通过患病家禽或野生鸟类传播给人。多数禽流感患者有与患病家禽的接触史[7]。本研究所收集的数据库也同样显示禽类流感多发生于大规模家禽养殖的农场，以及一些野生的鸟类及动物群落。亚洲地区出现的感染禽流感的人群也都有家禽或野生鸟类接触史。本研究结果显示人感染禽流感主要还是伴随着禽类流感的变化而变化的。只是2013年最特殊，人感染禽流感病例迎来了小高峰，可能与2013年H7N9型流感流行有关。

本文运用地理信息系统(GIS)对亚洲禽流感暴发情况进行时空分析及空间自相关分析，展示疾病的时空分布,确定疾病的高发地区，探讨亚洲禽流感流行情况。地理信息系统及空间统计分析技术越来越多地被应用于疾病和公共卫生领域的研究[8-9]。

亚洲地区禽流感暴发疫情时间趋势显示：2008年和2011年是两次禽流感暴发高峰，2013年人感染禽流感出现高峰，这次暴发高峰与本年禽类流感暴发没有伴随关系，这可能与2013年中国出现H7N9型禽流感暴发有关，据世界卫生组织(WTO)报告，甲型H7N9病毒亚型是一种低致病性禽流感病毒，于2013年3月首次感染中国多个东部省份，随之H7N9禽流感在中国大多地区迅速蔓延。2003年以来，以H5N1型流感为主的禽流感疫情在全球范围内迅速蔓延，这不仅对全球公共卫生构成了现实的威胁，禽流感在各国的暴发和流行，势必导致各国人民的恐慌，这可能给禽流感在人际的传播提供了平台。

疾病的空间分布模式研究显示亚洲地区禽流感主要发生在东南亚地区，以孟加拉国、越南、尼泊尔、柬埔寨、缅甸、中国、韩国、日本、印度为主。人群感染禽流感也随之增多，禽流感之所以连续数年流行，这可能与亚洲地区的地形、气候环境等有关，加之禽流感高发的这些国家主要是发展中国家，多以农业养殖业为主，亚洲国家尤其是东南亚国家的家禽产量大大提高；东南亚地区又恰恰位于全球鸟类迁徙的路线上，家禽和候鸟是禽流感病毒的主要传播者。生存在这些地区的人类，其生存环境中大量存在着禽流感病毒，人类的生产活动增加了感染禽流感的机会。正如WHO指出，只要环境中存在着禽流感病毒，就存在着新的人禽流感病毒流行的危险[11]。禽流感对人类的危害是潜在的，其可能导致人类发生新一轮的流感大流行，出现超额住院率、超额死亡率，给整个人类社会、政治、经济带来沉重的打击[12]。禽流感在亚洲地区的肆虐流行同时警示着亚洲各国要重视禽流感这一重大传染病，把它作为突发事件进行管理，同时应该加强本国应对突发公共卫生事件的能力，防止传染病在本国造成大流行。

全局空间自相关分析：亚洲地区暴发的禽流感疫情在2010年和2012年存在空间聚集性。但因为亚洲各国面积差异较大，且禽流感暴发只是分布在一个国家的小部分地区，所以运用软件做局部空间自相关分析误差较大，分析结果不确切，所以本研究没有进行局部空间自相关分析。2008、2009、2011、2013年亚洲禽流感分布没有聚集性，但不能说明其局部地区没有聚集性。

亚洲地区禽流感疫情经三维趋势面分析可见：亚洲南部地区各国积极采取有效措施应对禽流感的大流行，并且取得了一定的效果，疫情得到了控制。但禽流感疫情并没有停止，反而继续向亚洲东北部蔓延，尤其是日本和韩国，2008-2009年日本并未受到禽流感的波及，但2010年以后，日本逐渐出现禽流感的暴发。中国一直是禽流感的高发地区，并且在2013年出现了人感染H7N9型禽流感的暴发。这警示我们在传染病疫情没有发生之前，要做好预警工作，预防传染病的发生，如果传染病发生了，也要做好教育和宣传，积极防控，将伤害降到最低。

[1]余滨.禽流感的流行状况与研究进展.湖北预防医学杂志，2004，15(3)：29-32.

[2]杭长寿.最近亚洲禽流感暴发.疾病监测,2005,20(10):558.

[3]Karsentg E,Leventhal A.Health Geographic Information systems(HGIS)-a tool for health planning and epidemiology.Harefuah,2002,141(12):1070-1307,1089.

[4]World Organisation for Animal Health,2014,http://www.oie.int/

[5]proMED-mail.2014，http://www.promedmail.org/

[6]陈大明，毛开云，江洪波.全球禽流感研究的发展态势：文献计量分析.第二军医大学学报，2013，34(6)：607-611.

[7]张云智,卢洪洲.禽流感病毒(H5N1)的研究进展.中华传染病杂志，2007，25(6)：379-381.

[8]Moscone F,Knapp M.Exploring the spatial pat tern of mental health expenditure.J Ment Health Policy Econ,2005,8(4):05-17.

[9]Montenegro AC,Werneck GL,Kerr-Pontes LR,et al.S patial analysis of the distribution of leprosy in the State of Ceara,Northeast Brazil.Mem Inst Oswaldo Cruz,2004,99(7):683-686.

[10]Avian influenza-fact sheet.http://www.who.int/csr/don/2014-01-15/en/.

[11]易学锋，罗会明.禽流感危机及其应对策略.中华流行病学杂志，2004，25(3):185-187.

(责任编辑：邓 妍)