本文關鍵詞：釘螺密度時空模型構建及血吸蟲病感染率貝葉斯估計

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【摘要】：第一部分湖北省釘螺分布的現(xiàn)狀及空間聚集性分析 目的：了解湖北省釘螺分布的現(xiàn)狀,探索釘螺空間分布的地理規(guī)律及其空間屬性,為制定滅螺、控螺規(guī)劃等血防工作提供科學依據(jù)。方法：以1980-2009年每間隔5年的湖北省各縣市血防辦提供的村級別的查滅螺資料為基礎屬性數(shù)據(jù),與GIS地理空間數(shù)據(jù)庫進行關聯(lián),建立湖北省釘螺地理信息基礎數(shù)據(jù)庫。采用描述性分析方法觀察查滅螺指標、釘螺面積及釘螺密度等指標的動態(tài)變化情況,采用全局空間自相關的Moran's I系數(shù)及局部空間自相關的Getis-Ord Gi*指標進行釘螺密度的空間聚集性分析。結果：湖北省1980-2009年每間隔5年的釘螺密度總體呈下降趨勢,80年代到90年代間釘螺密度較高,1990年以后出現(xiàn)一個下降階段,2009年的釘螺密度呈最低狀況。湖北省研究區(qū)域80年代釘螺面積變化顯著,增減幅度較大,90年代及以后以釘螺面積基本保持不變或小幅減少為主,2009年江陵、沙市及公安和天門部分地區(qū)為釘螺密度較高地區(qū),全局空間自相關分析的Moran's Index表明湖北省釘螺密度具有高度空間自相關,2009年釘螺密度熱點分析表明江陵及陽新、公安的部分地區(qū)為釘螺密度的異常高值區(qū)。結論：湖北省釘螺控制效果顯著,30年來釘螺密度呈現(xiàn)下降趨勢,釘螺分布主要沿長江中游、漢江兩岸以及與兩江相通的大小湖泊洪泛區(qū)分布,總體沿兩江呈明顯的粗帶狀分布。湖北省釘螺密度各年均具有較強的空間聚集性,但是并沒有隨時間變化而發(fā)生更為聚集的趨勢。 第二部分釘螺密度的廣義線性混合效應模型及Bayesian時空模型的構建與分析 目的：探索影響湖北省釘螺密度分布的影響因素并構建釘螺密度的時空模型,并研究釘螺密度隨時間、空間變化的規(guī)律,從而為湖北省釘螺的預測預警及控制提供一定的理論基礎。方法：以湖北省釘螺地理信息基礎數(shù)據(jù)庫作為基礎,將環(huán)境因素資料數(shù)據(jù)如氣候因子、遙感因子并接到釘螺空間數(shù)據(jù)庫中,對數(shù)據(jù)進行預處理,分別利用2009年和1990-2009年釘螺數(shù)據(jù)構建了無時間效應的廣義線性混合模型和時間效應的廣義線性混合模型,通過AIC、AICC及BIC比較不同誤差分布和連接函數(shù)組合的廣義線性混合模型擬合效果,通過多水平的分析篩選出了湖北省影響釘螺分布的主要因素,對各影響因素的參數(shù)值進行估計,進一步構建釘螺密度的貝葉斯時空模型。結果：單因素分析空氣濕度(r=0.320, p0.05) NDVI(r=0.384, p0.05)、LST (r=0.318, p0.05)及村子距水體距離(r=-0.383,p0.05)與釘螺密度具有相關性,且具有統(tǒng)計學意義。廣義線性混合模型的最佳模型以泊松分布為誤差分布、log為連接函數(shù)和均數(shù)為方差函數(shù)的模型結果,GLMM結果顯示釘螺密度受LST (p=0.020)、樣本縣離長江距離(p=0.020)是否滅螺(p=0.001)、NDVI (p=0.003)、空氣濕度(p=0.001)及時間(p=0.001)的影響。貝葉斯模型結果顯示釘螺密度具有逐漸下降的趨勢,空間隨機變異有統(tǒng)計學意義,且各觀察時間點的空間變異不一樣。根據(jù)DIC越小模型擬合效果越好的原則,貝葉斯時空模型擬合數(shù)據(jù)效果最佳,貝葉斯時空模型的參數(shù)估計值與廣義線性混合效應模型所得自變量估計值較為接近。結論：湖北省釘螺密度的廣義線性混合模型的最佳結構是以泊松分布為誤差分布、log為連接函數(shù)和均數(shù)為方差函數(shù)的模型結構。貝葉斯時空模型表明釘螺密度具有逐漸下降的趨勢,空間隨機變異有統(tǒng)計學意義,且各觀察時間點的空間變異不一樣,構建模型時需要考慮時間、空間極其交互作用的影響。濕度、NDVI、LST、距離長江的距離及是否滅螺對于釘螺的分布具有統(tǒng)計學意義,可以據(jù)此作為釘螺密度監(jiān)測及防控的依據(jù)。 第三部分湖北省湖泊地區(qū)血吸蟲病感染率的Bayesian估計 目的：應用貝葉斯方法矯正血吸蟲病診斷誤差,從而對湖北省湖區(qū)血吸蟲病感染率進行準確估計,以了解湖北省血吸蟲病的真實感染情況。方法：采用多階段隨機整群抽樣的方法于2011年在湖北省血吸蟲病流行區(qū)隨機抽取各樣本村,分別利用IHA和Kato-Katz法對樣本人群進行血吸蟲感染的檢測,通過兩輪問卷調(diào)查的方法采用專家意見法獲取關于IHA及Kato-Katz法準確度的先驗信息,在兩種情形下分別用貝葉斯分層模型進行血吸蟲病感染率的估計,情形1中,運用IHA檢測及Kato-Katz法聯(lián)合診斷的數(shù)據(jù)進行感染率的估計,情形2中,僅運用IHA檢測數(shù)據(jù)進行感染率的貝葉斯估計。結果：最終共隨機抽取了14個縣46個樣本村合計50980個受試者進入研究。專家意見法獲取的IHA法檢驗的靈敏度和特異度范圍分別是80%～90%、70%～80%,Kato-Katz法檢驗靈敏度和特異度范圍分別是20%to70%,90%to100%,兩種情形估計獲得的血吸蟲病感染率相似,兩種情形中所有樣本村的估計感染率均低于13%,當僅用IHA數(shù)據(jù)進行估計時(即情形2)血吸蟲病感染率變異范圍為0.95%到12.26%。結論：在今后大規(guī)模的血吸蟲病調(diào)查中可以考慮僅用血清學的方法(如IHA法)結合貝葉斯估計方法進行血吸蟲病低度流行區(qū)血吸蟲病流行率的估計。
【關鍵詞】：聚集性 釘螺 自相關分析 地理信息系統(tǒng) GLMM 貝葉斯 時空模型 釘螺密度 日本血吸蟲病 貝葉斯估計 感染率 IHA Kato-Katz
【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R181.3
【目錄】：

• 創(chuàng)新點7-9
• 中文摘要9-12
• 英文摘要12-16
• 引言16-18
• 第一部分 湖北省釘螺分布的現(xiàn)狀及空間聚集性分析18-31
• 1.1 資料與方法18-23
• 1.2 結果23-29
• 1.3 討論29-30
• 1.4 小結30-31
• 第二部分釘螺密度的廣義線性混合模型及貝葉斯時空模型的構建與分析31-55
• 2.1 資料與方法31-42
• 2.2 結果42-51
• 2.3 討論51-54
• 2.4 小結54-55
• 第三部分 湖北省湖泊地區(qū)血吸蟲病感染率的Bayesian估計55-75
• 3.1 資料與方法56-64
• 3.2 結果64-71
• 3.3 討論71-74
• 3.4 小結74-75
• 參考文獻75-81
• 綜述81-98
• 參考文獻92-98
• 攻博期間發(fā)表的論文98-99
• 致謝99

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