云南省新型冠狀病毒肺炎的時(shí)空特征分析*

鄭良婷 胡文英△ 胡 斌 段 平 李 佳

【提 要】 目的 探討云南省新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)的流行病學(xué)特征。方法 基于云南省衛(wèi)生健康委員會(huì)發(fā)布的175例COVID-19數(shù)據(jù)，利用ArcGIS 10.5從時(shí)間、空間和擴(kuò)散比三個(gè)維度來(lái)分析云南省COVID-19的流行病學(xué)特征。結(jié)果 (1)云南省疫情隨時(shí)間發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，發(fā)展期：2020年1月22日—1月28日，第一例輸入性病例在云南省出現(xiàn)的一周內(nèi)，每日新增確診病例<10例；爆發(fā)期：2020年1月28日—2月2日，疫情病例數(shù)呈激增狀態(tài)，每日新增確診病例數(shù)≥10例；衰減期：每日新增確診病例呈起伏下降；(2)云南省COVID-19在空間上呈現(xiàn)東多西少、北多南少的空間分布特點(diǎn)，主要集中在昆明市、玉溪市、昭通市等地，但在西部地區(qū)的大理州、西雙版納州出現(xiàn)兩個(gè)高值區(qū)；(3)云南省輸入性病例在空間上沒(méi)有顯著的空間聚集特征，本地聚集性疫情涉及的病例數(shù)多于輸入聚集性疫情所報(bào)告的病例數(shù)，且以社交聚集為主。結(jié)論 云南省COVID-19疫情處于低流行階段，病例分布特點(diǎn)與人口密度和經(jīng)濟(jì)活躍程度有關(guān)，且疫情傳播主要以社交傳播為主。

新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019，COVID-19)簡(jiǎn)稱(chēng)新冠肺炎[1]。截至2020年3月15日9時(shí)，全國(guó)累計(jì)報(bào)告確診病例81048例，給中國(guó)各個(gè)地區(qū)帶來(lái)公共衛(wèi)生安全隱患，造成社會(huì)經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失，其中云南省累計(jì)報(bào)告確診病例175例。

自COVID-19爆發(fā)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此展開(kāi)了研究，眾多學(xué)者主要是基于對(duì)COVID-19流行病學(xué)的探討，來(lái)分析研究區(qū)內(nèi)COVID-19的人群分布、傳播路徑及利用模型對(duì)發(fā)病趨勢(shì)的預(yù)測(cè)等[2-7]；其次是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法對(duì)COVID-19的時(shí)空特征分析和聚集性疫情的分析[8-10]；利用確診病例的地理位置來(lái)分析深圳市疫情的時(shí)空特征[11]，通過(guò)手機(jī)數(shù)據(jù)獲取的交互信息來(lái)推估武漢市疫情的時(shí)空擴(kuò)散[12]，常用的時(shí)空分析方法為聚類(lèi)和熱點(diǎn)分析[13-14]；由于COVID-19主要通過(guò)呼吸道飛沫和密切接觸傳播，因此也有學(xué)者研究新型冠狀病毒肺炎的空間聚集性特征[15-18]；還有些研究是關(guān)于COVID-19醫(yī)學(xué)方面的研究，這類(lèi)研究詳細(xì)介紹了新型冠狀病毒肺炎的臨床特征、潛伏期等[19-21]。COVID-19疫情的發(fā)展變化不僅體現(xiàn)在時(shí)間上的發(fā)展，也體現(xiàn)在空間上的擴(kuò)散，因此本文從時(shí)間、疫情熱點(diǎn)地區(qū)和病例擴(kuò)散變化三個(gè)方面分析云南省COVID-19疫情的時(shí)空特征，為科學(xué)決策、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)提供依據(jù)。

資料與方法

1.研究地區(qū)概況

云南省地處中國(guó)西南邊陲。全境總面積39.4萬(wàn)平方公里。云南省下轄8個(gè)地級(jí)市，8個(gè)自治州，17個(gè)市轄區(qū)、16個(gè)縣級(jí)市、67個(gè)縣，29個(gè)自治縣，合計(jì)129個(gè)縣級(jí)區(qū)劃。177個(gè)街道、683個(gè)鎮(zhèn)、400個(gè)鄉(xiāng)、140個(gè)民族鄉(xiāng)，合計(jì)1400個(gè)鄉(xiāng)級(jí)區(qū)劃。

2.數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

(1)云南省COVID-19數(shù)據(jù)

來(lái)源于云南省衛(wèi)生健康委員會(huì)官網(wǎng)(http：//ynswsjkw.yn.gov.c)的每日通報(bào)數(shù)據(jù)，包括每日新增病例、日治愈病例，并人工識(shí)別了輸入性病例(外地?cái)y帶病毒入省的病例)和擴(kuò)散性病例(當(dāng)?shù)乇桓腥镜牟±?。截至2020年3月15日云南省COVID-19數(shù)據(jù)共175例。

(2)人口普查數(shù)據(jù)

云南省各市、縣的人口數(shù)據(jù)來(lái)源于2018年人口普查數(shù)據(jù)，用人口數(shù)據(jù)對(duì)病例數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充，并與ArcGIS 10.5進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

(3)行政區(qū)劃數(shù)據(jù)

云南省行政區(qū)矢量數(shù)據(jù)來(lái)源于云南省測(cè)繪地理信息局。

3.研究方法

統(tǒng)計(jì)整理截至2020年3月15日的云南省COVID-19數(shù)據(jù)。將每例病例的地理坐標(biāo)空間化，并將其疊加在云南省行政矢量圖上形成疫情基礎(chǔ)地圖?；谝咔榛A(chǔ)地圖分析云南省COVID-19的時(shí)空分布。

用整理好的云南省COVID-19數(shù)據(jù)繪制疫情時(shí)間發(fā)展序列圖，分析疫情隨時(shí)間的發(fā)展變化特點(diǎn)。以云南省市級(jí)行政單位為統(tǒng)計(jì)單元，與病例數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，輸出云南省各市級(jí)的疫情專(zhuān)題地圖，以揭示云南省COVID-19疫情的整體空間分布，為進(jìn)一步的空間分析提供依據(jù)。

用空間全局自相關(guān)Moran′s I具體分析云南省COVID-19空間分布的熱點(diǎn)地區(qū)。空間全局自相關(guān)Moran′s I分析判斷某位置上的數(shù)據(jù)在分布區(qū)域內(nèi)與其他位置上的數(shù)據(jù)之間的相關(guān)依賴(lài)關(guān)系。空間全局自相關(guān)的Moran′s I統(tǒng)計(jì)可表示為：

(1)

式中，I為云南省COVID-19疫情的莫蘭指數(shù)；n為云南省COVID-19數(shù)量；SO是所有空間權(quán)重的聚合；Wij是要素i和j之間的空間權(quán)重；Zi是要素i的屬性與其平均值的偏差；Zj是要素j的屬性與其平均值的偏差。利用ArcGIS 10.5制作COVID-19的疫情分布地圖，并采用Moran′s I空間自相關(guān)分析法，對(duì)云南省129個(gè)縣級(jí)區(qū)劃的COVID-19發(fā)病率進(jìn)行空間自相關(guān)分析。Moran′s I的值在-1～1之間，Moran′s I>0表示存在空間正相關(guān)，越靠近1其正相關(guān)性越強(qiáng)，病例在空間呈現(xiàn)聚集狀態(tài)；Moran′s I<0，表示存在空間負(fù)相關(guān)性，越靠近-1其負(fù)相關(guān)性越強(qiáng)，病例發(fā)生越分散。Moran′s I=0表示空間分布具有隨機(jī)性，患病數(shù)量的多少與空間位置無(wú)關(guān)[22-23]。

利用人工識(shí)別的輸入性病例和擴(kuò)散性病例計(jì)算了病例擴(kuò)散比，計(jì)算公式如式(2)所示[14]。

(2)

在此基礎(chǔ)上對(duì)云南省聚集性疫情概況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以揭示聚集性感染病例與疫情擴(kuò)散間的聯(lián)系。輸入聚集性疫情定義為聚集性疫情中所涉及的病例均為輸入病例；本地聚集性疫情定義為聚集性疫情中所涉及的病例有1例及以上為本地病例[2]。

結(jié) 果

依據(jù)云南省健康委員會(huì)疫情每日通報(bào)，統(tǒng)計(jì)到截至2020年3月15日累計(jì)云南省COVID-19有175例，其中治愈出院171例，死亡2例。其中昆明市53例，昭通市25例，西雙版納州15例，玉溪市14例，曲靖市13例，大理州13例，保山市10例，紅河州9例，麗江市7例，德宏州5例，普洱市4例，楚雄州4例，文山州2例，臨滄市1例。

1.疫情時(shí)空分布特征分析

(1)疫情時(shí)間發(fā)展特征分析

為了分析云南省新型冠狀病毒肺炎疫情的時(shí)間發(fā)展趨勢(shì)，本文統(tǒng)計(jì)了云南省2020年1月22日至3月15日間的每日確診病例和治愈出院病例，并繪制了時(shí)間趨勢(shì)圖，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1和圖2所示。

圖1 云南省COVID-19日分布曲線

圖2 云南省COVID-19日確診病例和日治愈出院病例趨勢(shì)圖

從圖1中可以看出，云南省新型冠狀病毒肺炎具有較強(qiáng)的傳染性，從1月22日發(fā)現(xiàn)第一例輸入性病例后急劇上升，1月28日至2月2日這一期間每日新增病例都在10例以上，其中1月28日單日新增病例就達(dá)到了25例，1月29日單日新增病例為19例。2月2日以后每日新增病例都在10例以下并且開(kāi)始呈波動(dòng)性下降趨勢(shì)。依據(jù)這一特點(diǎn)，將云南省新型冠狀病毒肺炎的疫情走勢(shì)劃分為發(fā)展期、爆發(fā)期、衰減期。圖中爆發(fā)期急促且歷時(shí)較短，從1月28日至2月2日只經(jīng)歷了6天的時(shí)間，此后開(kāi)始呈現(xiàn)起伏下降。

從圖2中可以看出，以2月10日為節(jié)點(diǎn)云南省新型冠狀病毒肺炎日確診病例和日治愈出院病例的趨勢(shì)呈現(xiàn)對(duì)稱(chēng)性，1月28日新型冠狀病毒肺炎確診病例達(dá)到峰值，而治愈出院病例在2月20日達(dá)到峰值，疫情的發(fā)病防控和治愈之間有一定的緩沖期，不會(huì)給云南省的衛(wèi)生醫(yī)療機(jī)構(gòu)帶來(lái)較大壓力。

(2)疫情空間分布特征分析

對(duì)整理好的云南省COVID-19數(shù)據(jù)進(jìn)行空間可視化，如圖3所示。截至2020年3月15日，云南省共有14個(gè)地級(jí)市、州出現(xiàn)新冠肺炎病例，發(fā)病率整體上呈現(xiàn)東多西少、北多南少的空間分布形式。東部地區(qū)以昆明、昭通、玉溪、曲靖這四個(gè)地區(qū)最多，西部地區(qū)以大理、保山、德宏這三個(gè)地區(qū)最多。其中東部地區(qū)是疫情的高發(fā)區(qū)，包括昆明(53例)、昭通(25例)、曲靖(13例)、玉溪(14例)，占全省發(fā)病總數(shù)的64%。其余零星的分布于楚雄、臨滄、普洱、文山、保山、麗江等地。

圖3 云南省COVID-19空間分布圖

全局空間自相關(guān)結(jié)果顯示2020年云南省129個(gè)縣級(jí)區(qū)劃新冠肺炎發(fā)病率存在正向空間自相關(guān)(Moran′s I>0，P<0.001)。Moran′s I指數(shù)在0.05左右，表現(xiàn)為一般程度的空間聚集性，這與政府在疫情出現(xiàn)后加大管控手段，人為地影響了病例的空間分布有關(guān)。在Moran′s I指數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)云南省新冠肺炎的空間分布進(jìn)行熱點(diǎn)分析，如圖4所示。

圖4 云南省COVID-19熱點(diǎn)分布圖

從圖4可以看出云南省新型冠狀病毒肺炎的熱點(diǎn)地區(qū)集中在東部地區(qū)的官渡區(qū)、呈貢區(qū)、西山區(qū)、安寧市、晉寧縣、紅塔區(qū)、澄江縣、江川縣、易門(mén)縣、盤(pán)龍區(qū)、富民縣、尋甸縣、宜良縣、石林縣、華寧縣、昭陽(yáng)區(qū)、彝良縣和南部地區(qū)的勐?？h、勐臘縣等地，這與病例總量的空間分布具有一致性。

2.病例擴(kuò)散比空間分析

圖5顯示了云南省各區(qū)縣COVID-19疫情輸入性和擴(kuò)散性的空間分布情況，從圖5(a)可以看出云南省COVID-19的輸入性病例以昆明市官渡區(qū)最多，為22例；其次是大理市，為10例，其余區(qū)縣的輸入性病例在10例以下，但在云南省各區(qū)縣范圍內(nèi)零星分布。而圖5(b)中的擴(kuò)散性病例分布范圍開(kāi)始縮小，其中以昭通市昭陽(yáng)區(qū)和西雙版納州的景洪市最多，為11例；其次是玉溪市的紅塔區(qū)，為8例。

圖5 云南省各區(qū)縣COVID-19輸入性(a)和擴(kuò)散性(b)病例空間分布圖

具體聚集性疫情概況如表1所示。累計(jì)報(bào)告聚集性疫情16起，涉及病例52例；其中輸入聚集性疫情10(63%)起，涉及病例23(44.2%)例；本地聚集性疫情6(38%)例，涉及病例29(55.8%)例。輸入聚集性疫情有8起是從湖北省傳入，有2起是其他地區(qū)傳入。本地聚集性疫情以社交聚集感染為主，報(bào)告17起(58.6%)，家庭聚集7起(24.1%)，交通工具和場(chǎng)所聚集5起(17.2%)。16起事件分別在昆明市7起(37.5%)，昭通市3起(18.8%)，德宏州2起(13.0%)，大理州、紅河州及西雙版納州各1起(6.3%)。

表1 云南省COVID-19聚集性疫情概況

云南省各區(qū)縣的擴(kuò)散比以昭通市的昭陽(yáng)區(qū)最高，昭通市的大關(guān)縣和西雙版納州的景洪市次之。輸入性病例高的地區(qū)擴(kuò)散比反而不高，如果控制好區(qū)域內(nèi)的輸入性病例，提高居民的防控意識(shí)，能很好減小區(qū)域內(nèi)的擴(kuò)散比。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)云南省COVID-19擴(kuò)散比較高的幾個(gè)區(qū)縣是由于居民的聚集性活動(dòng)，例如昭通市的12例擴(kuò)散性病例來(lái)自于村民的宴席，結(jié)果如圖6所示。

圖6 云南省各區(qū)縣擴(kuò)散比空間分布

討 論

2020年爆發(fā)的新型冠狀病毒肺炎通過(guò)人口流動(dòng)的方式在全國(guó)和全球范圍內(nèi)傳播，位于西南邊陲的云南省是經(jīng)濟(jì)較活躍的省份，人口流動(dòng)頻繁。本文在云南省疫情發(fā)生以來(lái)1月22日至3月15日的175例新型冠狀病毒肺炎數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分析了云南省疫情的時(shí)間、空間分布特征，得出以下結(jié)論：

云南省新冠肺炎疫情的疫情走勢(shì)經(jīng)歷了發(fā)展期、爆發(fā)期和衰減期。從疫情開(kāi)始出現(xiàn)以來(lái)一周的時(shí)間就開(kāi)始激增，可見(jiàn)新型冠狀病毒肺炎的傳染性強(qiáng)，但疫情的爆發(fā)期急促且歷時(shí)較短，說(shuō)明在疫情開(kāi)始出現(xiàn)至發(fā)展這一期間做好防控工作和流行病史追蹤可以較好地控制住疫情，體現(xiàn)疫情的早期監(jiān)測(cè)非常重要。1月28日至2月26日的日確診人數(shù)和日治愈出院人數(shù)的曲線圖出現(xiàn)對(duì)稱(chēng)性，并且疫情從確診到治愈有一定的緩沖，意味著不會(huì)給醫(yī)療機(jī)構(gòu)帶來(lái)太大壓力。

云南省新型冠狀病毒肺炎疫情在整體上呈現(xiàn)東多西少、北多南少的空間分布特點(diǎn)，病例分布數(shù)量與區(qū)域人口密度大小和社會(huì)經(jīng)濟(jì)活躍程度相關(guān)。以昆明市為中心，集中分布在其周邊的昭通、曲靖、玉溪三個(gè)地區(qū)，具體的疫情熱點(diǎn)地區(qū)為官渡區(qū)、呈貢區(qū)、西山區(qū)、安寧市、晉寧縣、紅塔區(qū)、澄江縣、江川縣、易門(mén)縣、盤(pán)龍區(qū)、富民縣、尋甸縣、宜良縣、石林縣、華寧縣、昭陽(yáng)區(qū)、彝良縣。在云南省西部和南部地區(qū)出現(xiàn)了兩個(gè)高值區(qū)，分別為大理州、西雙版納州，這兩個(gè)地區(qū)有獨(dú)特的民族風(fēng)情，旅游資源豐富，在春節(jié)假期期間人口流入量大，出現(xiàn)疫情高發(fā)的現(xiàn)象。

云南省輸入性病例零星分布于云南省各區(qū)縣，以昆明市、昭通市較多；輸入聚集性疫情報(bào)告的起數(shù)多于本地聚集性疫情的起數(shù)，但是本地聚集性疫情涉及的病例數(shù)多于輸入聚集性疫情所報(bào)告的病例數(shù)，尤其是昭通市，該市報(bào)告聚集性疫情為3(18.8%)起，卻造成了14(60.9%)例的本地感染病例，且是以社交聚集為主，也形成了較高的擴(kuò)散比。