基于GIS的南通市肺結核發病空間分布研究*

莊 勛 陸青云△ 陸 峰

結核病在歷史上曾在全世界廣泛流行，奪去了數億人的生命，人們稱之為白色瘟疫，當前全球三分之一的人已感染了結核菌，每年有800萬新發結核病患者，有300萬死于結核病，全球80%的結核患者分布在22個結核病高負擔國家，中國是其中一個，人數僅次于印度，位于世界第二〔1〕。當今隨著社會的進步，人類活動、經濟結構和行為方式的變遷，結核病的空間分布模式也可能發生相應的變化。地理信息系統(geographical information system，GIS)是將有關空間數據管理和空間信息分析相結合的一種計算機系統。本研究將地理空間信息與南通市結核病發病屬性數據相結合，描述南通市肺結核病的空間分布，探索肺結核病因及危險因素，為制定疾病防治規劃提供科學依據。

資料與方法

1.基礎地圖 以江蘇省政區圖及南通市政區圖為基礎地圖。南通市位于江蘇省東南部，倚長江口北側，東與東北面臨南黃海。南通市由崇川區、港閘區和開發區組成。

2.資料來源 肺結核發病資料來自2007年南通市區13個街道辦以及8個鄉鎮的新發登記病例(根據《中華人民共和國傳染病防治法》規定管理的傳染病診斷標準的有關規定進行診斷)，人口數據來源于南通市2007年統計年鑒。

3.地圖繪制 采用Arc View 3.2軟件將南通市區2007年男性、女性、合計肺結核發病率的數據導入，根據地理坐標(南通市區近似中心點的經度和緯度)，以點數據形式輸入電子地圖，并用漸變顏色表示發病率變化，從而形成南通市肺結核病的專題地圖。

4.空間自相關分析 空間自相關分析應用GeoDa軟件，采用Moran’s I方法，它是基于Person相關系數的廣義空間積差相關系數。通常用來描述某一現象在空間上的聚集狀態和相關程度〔2〕。Moran’s I統計量定義為:

其中，n表示研究空間區域的數目，本研究中為南通市區;Wij為第 i、j區域的空間權重系數，它反映第 i、j區域在空間上的關系，本研究中定義為:如果第i、j區域相鄰(相鄰是指有共同邊界)，則Wij=1，否則Wij=0;xi是第i區域某現象的發生數(即肺結核發病率);ˉx為所有研究區域某現象的平均數〔1〕。Moran’s I系數取值介于-1與+1之間，其表達的空間自相關模式如表1所示。

表1 Moran’s I系數表達的空間自相關模式

Moran’s I值介于－1到1之間，大于0為正相關，小于0為負相關，數值越大表示空間分布的相關性越大，即空間上有聚集分布的現象。反之，數值越小表示空間分布相關性小，而當數值趨于0時，即代表此時空間分布呈現隨機分布的情形〔2〕。

結果與分析

1.肺結核發病率情況

2007年南通市區總人口數為869627(男性429282人，女性440345人)，肺結核發病人數642人(男性468人，女性174人)，發病率為73.82/10萬(男性109.02/10萬，女性39.51/10萬)，男女發病率性別比為2.76:1。南通市肺結核發病率較高的年齡段位為31～40歲和51～60歲，0～10歲的兒童發病率較少。表2顯示了肺結核發病率的地區分布，發病率最高的為鐘秀街道(178.67/10萬)，發病率最低的為城東街道(40.28/10萬)，其他發病率較高的地區依次為鐘秀街道、永興街道、天生港鎮街道、秦灶街道和文峰街道。

表2 南通市各地區結核發病率

2.肺結核空間分布相關地圖

按照肺結核發病水平的高低，用深淺不同的顏色標示在地圖上，可以直觀地看到疾病的地區分布，由圖1可見:南通市肺結核發病率以鐘秀街道為最高，男性發病率較高的地區為鐘秀街道，永興街道和天生港街道，女性發病率較高的地區為鐘秀街道。

3.肺結核發病率空間自相關分析結果

圖2為2007年南通市肺結核發病率空間聚集地圖，因為 I=－0.1017＜0，所以呈負向空間自相關。Moran’s I在P=0.01的檢驗水平上有意義。唐閘鎮街道的取值低-高相鄰(LH)，相鄰區域具有不相似的現象，代表唐閘鎮街道周圍地區肺結核發病率較高，唐閘鎮街道較周圍地區為低發區域。提示唐閘鎮街道周圍地區為肺結核防治工作重點區域，而唐閘鎮街道和周圍地區比有著較低發病率也是值得研究的區域。

圖3為2007年南通市男性肺結核發病率空間聚集地圖，因為I=－0.1001＜0，所以呈負向空間自相關。Moran’s I在P=0.05的檢驗水平上有意義。唐閘鎮街道的取值低-高相鄰(LH)，相鄰區域具有不相似的現象，代表唐閘鎮街道周圍地區男性肺結核發病率較高，唐閘鎮街道較周圍地區為低發區域。而新城橋街道的取值低-低相鄰(LL)，相鄰區域具有相似的現象，代表新城橋街道周圍地區男性肺結核發病率較低，新城橋街道為更低發病率地區。提示男性肺結核發病率在新城橋街道一帶區域具有較低水平是值得關注的。

圖4為2007年南通市女性肺結核發病率空間聚集地圖，因為I=－0.1754＜0，所以呈負向空間自相關。Moran’s I在P=0.01的檢驗水平上有意義。唐閘鎮街道的取值低-高相鄰(LH)，相鄰區域具有不相似的現象，代表唐閘鎮街道周圍地區女性肺結核發病率較高，唐閘鎮街道較周圍地區為低發區域。

圖1 2007年南通市肺結核發病率空間分布地圖(a.合計，b.男性，c女性.)

討 論

圖2 2007年南通市區肺結核發病率空間聚集地圖

圖3 2007年南通市男性肺結核發病率空間聚集地圖

圖4 2007年南通市女性肺結核發病率空間聚集地圖

GIS是一個計算機化的儲存、檢索、使用空間數據的系統，能夠儲存、檢索、處理、顯示和更新數據的屬性信息和空間信息。實際上它是將計算機化的制圖系統(儲存圖形數據)和數據庫管理系統(儲存屬性數據，如一個區域的土地利用或一條道路的坡度)聯結起來的系統。其強大的功能在于能夠將地圖與數據相關聯，建立各種地理對象拓撲關系，進行空間分析，以選擇、聯結或加工數據并產生新的圖形或信息〔3〕。空間分析，是指用于分析具有空間屬性事物的一系列技術。空間自相關分析方法如Moran’SⅠ統計等不僅可以很好地刻畫出研究對象在空間上分布的聚集狀態和相關程度，而且還可以探索疾病的“熱點區域”。熱點區域及其周圍區域都是需要重點關注的地方，這為更進一步的研究或采取相關措施提供線索和依據〔4，5〕。空間數據分析技術在人群疾病時空分布規律的認識上目前已經得到廣泛的應用，但定量刻畫疾病的空間分布規律還有待于進一步的深入研究和應用。我國目前已開始進行GIS衛生基礎數據庫的建設，這也為將來的研究奠定一定的基礎〔6〕。但GIS技術作為一種新的流行病學研究方法為基礎，且目前GIS軟件對數據的分析多為描述性的，缺乏更深入的統計推斷，因此進行二次開發或與常規統計軟件結合使用將會增加其功能〔7〕。GIS能顯示疾病的空間分布和不同演變的過程，可以作為衛生行政部門的監測和評估工具。作為監測，它可以向衛生管理部門及時提供衛生人力資源分布、經費投入、衛生設施的功能和利用、覆蓋范圍、當地居民的死亡率及健康信息;作為工具，可以協助管理者做出重要決定〔8〕。

通過上述的研究方法可以直觀地描述出2007年南通市肺結核病發病率的地區分布特點，可以看出唐閘鎮街道周圍地區肺結核發病率較高，唐閘鎮街道較周圍地區為低發區域。我們知道肺結核的發病與遺傳、年齡、性別、職業、生活水平、所處環境以及個人的生活習慣(吸煙)等等都有關系，甚至是長期服用一些藥物也會導致肺結核病的易感，唐閘鎮街道和它的周圍地區相比卻有著較低發病率是值得研究的區域，唐閘鎮街道從地理位置上看位于南通西北角，是南通的古鎮，固定人口比較多，人口相對穩定，也可能是結核病低發的主要因素。本次研究初步嘗試將GIS應用于南通市結核病的分布分析上，相關研究還有待更進一步的開展。

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2.彭斌，張鷹，胡代玉，等.利用空間分析技術探討結核病發病的空間分布模式.中國衛生統計，2007，24(3):229-231.

3.楊曉紅.地理信息系統在醫學研究中的應用 .衛生研究，2004，33(2):254-256.

4.武繼磊，王勁峰，鄭曉瑛，等.空間數據分析技術在公共衛生領域中的應用.地理科學進展，2003，22(3):219-228.

5.陳慈仁，林峰田，何燦群.空間自相關聚集分析.臺灣:陳慈仁，2001，152-168.

6.周曉農，胡曉抒，楊國靜，等.中國衛生地理信息系統基礎數據庫的建構.中華流行病學雜志，2003，24(4):253-256.

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