基于地理环境大数据的成都市儿童支气管肺炎影响因素研究

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支气管肺炎作为一种常见的儿童呼吸系统疾病,严重阻碍了儿童的健康成长。在全球,包括支气管肺炎在内的下呼吸道疾病是造成儿童死亡的原因之一。并且,发展中国家儿童支气管肺炎的患病率和死亡率远高于发达国家。在中国,儿童支气管肺炎住院人数占儿童住院总人数的24.5%~54.2%。在该疾病的高发期时,每天的儿科门诊中约2/3为支气管肺炎患儿。在成都,居民前十位死亡疾病中,包括支气管肺炎在内的呼吸系统疾病常年位于前三。截至2017年底,该疾病的死亡率上升至155.78/10万,死亡人数占成都市死亡总人数的24.39%。患支气管肺炎不仅与患者自身的免疫力有关,同时也受周围环境影响。并且,儿童呼吸系统尚未发育完全,对周围环境更敏感。因此,基于儿童支气管肺炎病案数据和环境数据,从地理学角度分析环境因素对成都市儿童支气管肺炎的影响可为该市儿童支气管肺炎的防控提供决策支持,同时可为今后的相关研究提供参考。本文将成都市作为研究区,研究单元为乡镇(街道),同时收集了2017年该市的儿童支气管肺炎病案数据、World Pop人口数据以及包括污染物(CO、NO2、O3、PM10、PM2.5、SO2)、气象要素(日平均气温、日相对湿度、日平均风速)、NDVI在内的地理环境数据。首先,对已收集的病案数据和地理环境数据进行相应的汇总统计、地统计插值、Anusplin插值、均值迭代滤波,以获得各乡镇(街道)的逐月患病人数、患病率、月均污染物浓度、月均气象要素及NDVI值。接着,分析支气管肺炎的时间分布特征以及经空间经验贝叶斯平滑后的患病率空间分布特征。然后,利用全局空间自相关、热点分析和时空扫描统计挖掘儿童支气管肺炎的时空聚集特征。最后,分别利用地理探测器以及主成分分析和时空地理加权回归模型相结合的方法从空间分异和时空角度分析地理环境因素对成都市儿童支气管肺炎的影响。最终得到如下结果:(1)时间上,各月成都市儿童支气管肺炎平均患病人数及患病率存在明显波动。12月为患病高发期,平均患病人数高达296人/天,患病率为56.22/10万;8月平均患病人数最少,降至120人/天,患病率为22.88/10万。空间上,经空间经验贝叶斯平滑后的患病率离散程度降低,表明此方法能很好地解决因人口基数小而出现异常高患病率这一问题。(2)成都市儿童支气管肺炎具有明显的时空聚集特征。从全局角度看,各月的Global Moran’s Index均表明成都市儿童支气管肺炎在空间上存在正自相关性,但自相关程度不同。其中,8月的儿童支气管肺炎正自相关程度最高,Global Moran’s Index为0.42;1月的儿童支气管肺炎正自相关程度最低,Global Moran’s Index为0.26。从局部角度看,支气管肺炎的冷热点个数和聚集程度随时间变化。冬季表现为热点的乡镇(街道)数量最多,覆盖范围最广;而夏季表现为热点的乡镇(街道)数量最少,覆盖范围最小。环成都市中心区域分布的双流、温江、郫都、新都等地的多个乡镇(街道)在全年各月均为热点聚集区域,而位于成都市西南部的邛崃和东南部的简阳等地在全年多为冷点所在地。从时空角度看,全年共存在5个具有统计学意义的儿童支气管肺炎聚集区。其中,位于新都、郫都和彭州范围内的安靖街道、斑竹园镇、大丰街道等30个乡镇(街道)的支气管肺炎患儿在1月~6月表现为最有可能聚集的区域。(3)从空间分异角度看,在选取的与儿童支气管肺炎有显著相关性的地理环境因素(CO、NO2、O3、PM10、PM2.5、SO2、TEM、RHU、NDVI)中,PM10在多个月份均对儿童支气管肺炎具有最大解释度。并且,环境因素经交互作用后对儿童支气管肺炎的解释度多呈非线性增强。从时空角度看,各乡镇(街道)儿童支气管肺炎的最大影响因素随时空变化。但整体而言,指代相对湿度的第二主成分(PCA2)对成都市儿童支气管肺炎的影响最大,即相对湿度增加导致儿童患支气管肺炎的风险增加。
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