江汉平原血吸虫病耕牛感染率时空异质性分析

终宿主耕牛是血吸虫病最重要的传染源之一。将2008～2012年江汉平原10个主要血吸虫病流行县（市）的村级家畜疫情资料空间可视化,运用时空扫描统计、Local Moran’s I及多水平模型,系统地分析村级血吸虫病耕牛感染率的时空分布格局及在其各类流行区间的分布差异及变化规律。结果显示：历年血吸虫病耕牛疫情高风险集聚区主要位于四湖地区,尤以位于湖沼洲垸（垸内）流行区的沙市区、江陵县、公安县和潜江市及位于湖沼洲摊（垸外）流行区的石首市为重;高值聚类村分布范围随时间总体逐渐缩小且疫情高风险显著聚集时间为2008～2009年;行政村耕牛感染率总体平均随时间呈显著线性降低趋势（年份 = -0.58,P < 0.000 1）;山丘丘陵亚型、湖沼洲垸亚型以及湖沼洲滩亚型3种类型流行区行政村的平均耕牛感染率后者显著高于前者（流行区类型= -0.3,P < 0.001）。同样,随着时间的推移,湖沼洲滩亚型地区行政村的耕牛感染率平均减小幅度最大,其次是湖沼洲垸亚型地区,再次是山丘丘陵亚型地区（年份*流行区类型= -0.07,P < 0.01）。江汉平原血吸虫病重点流行县（市）耕牛感染率具有显著的时空异质性,其特征可为采取分类指导、因地制宜的防治策略与措施提供依据。     

重大工程对血吸虫病流行区扩散的潜在影响

归纳了我国三峡工程、退田还湖及南水北调等一系列重大工程所引起水位、植被及微生物气候等生态环境要素变化对血吸虫唯一中间宿主钉螺分布的影响,分析了血吸虫病疫区的变化趋势和钉螺北移的可能性。研究表明三大工程实施区存在血吸虫病流行的潜在危险,加之我国新增有螺面积明显增多,血吸虫病疫情呈此消彼涨态势,血防工作形势依然严峻。当前国内有关工程对生态环境及血吸虫病影响的研究,主要为局部的调查报告及在现有基础上预测工程对血吸虫病流行的可能影响,生态环境变化还需要时间来验证。因此,建议应用GIS和RS等技术,监测分析生态环境变化,并进一步研究社会经济变动与血吸虫病传播的关系,同时,工程实施地区应提高疫区群众自我防护意识和能力,并结合林业、水利工程建设对有螺环境进行改造.     

一种基于代表性样点的钉螺密度抽样调查设计方法

抽样设计是钉螺调查的关键环节，直接影响到统计推断的总体精度。目前湖沼型血吸虫病流行区钉螺调查常用的系统抽样设计方法存在样本量大、代表性不强、抽样效率不高等问题。通过对与钉螺空间分布上具有协同变化的环境因子进行模糊聚类分析，寻找可代表钉螺空间分布的代表性样点，提出一种基于代表性样点的抽样设计方法。将本研究设计的方法应用于鄱阳湖区恒湖农场茶叶港草洲的钉螺抽样设计研究，对采集的代表性样点进行误差分析，并将抽样结果与简单随机抽样和系统抽样方法进行精度比较。结果显示：本研究提出的“基于代表性样点的钉螺抽样设计方法（SORS）”明显优于简单随机抽样和系统抽样，抽样绝对误差分别为：0.440 7、1.551 4、3.565 3，相对误差分别为：1.048 1、3.689 7、8.479 6。本研究表明新方法能够获得比现有血防部门的钉螺调查方法更高的估算精度，可为优化湖沼型血吸虫病流行区钉螺调查方法提供借鉴。 关键词： 模糊聚类；抽样设计；代表性样点；钉螺     

湖沼型血吸虫病疫区钉螺空间自相关的样点尺寸效应

钉螺是血吸虫的唯一中间宿主,与众多地理因子一样,钉螺的空间自相关具有明显的尺度效应。在湖沼型血吸虫病疫区典型洲垸型草洲选择一块50 m×50 m的试验样地,采用推扫式全覆盖方法进行了钉螺普查。用全局空间自相关Moran I指数、局部空间自相关Moran散点图和局部Moran’s I指数,进行了钉螺分布空间自相关的样点尺寸效应研究。结果表明:所有样点尺寸钉螺数目的全局Moran’s I均为极显著空间正相关(P0.001);不同样点尺寸下的钉螺样点在局部自相关Moran散点图上绝大多数集中分布在象限1和象限3内,表明试验样地的钉螺呈空间聚集分布;钉螺样点尺寸越小,用局部Moran’s I指数对单个钉螺样点附近的空间自相关表现得越细微,表明全局Moran’s I指标会掩盖实际存在的局部空间自相关与全局不一致的现象。     

1980年来湖北省钉螺分布区域及其数量的消长分析

目前对钉螺分布及消长的研究主要是短期的、文字描述性的、数字和曲线图表示的,通过这些方式可以呈现出某个地域范围的钉螺消长的总体趋势。但是,若要呈现出以行政村为单位的各个地区钉螺分布及消长的长期变化,仅仅用文字和曲线图是不够的,而是需要用更复杂的方式,才能呈现各个行政村的钉螺消长时空分布情况。地理信息系统(GIS)可以通过地图清晰显示出这些复杂的动态变化。利用湖北省钉螺的螺情村级统计年报数据,以湖北省村级行政区划图为基本空间制图单元,利用ArcGIS软件的逻辑运算和统计功能,分析了各个村级行政区从1980~2009年每间隔5 a的钉螺分布的区域及面积大小,以及钉螺数量的消长情况,并用GIS软件详细制图,获得各个村级行政区的钉螺数量的消长变化情况。根据钉螺消长情况,将所有行政村分为八类,可以识别出钉螺反复出现和难以消灭的地区,并且在地图中清晰地呈现出来。针对各个钉螺消长类型,结合自然地理、人为治理途径等情况进行相关分析,总结出湖北省各地区钉螺消长类型分异的原因,这将有利于制定县市甚至细化到村级单位的钉螺防控计划,也有利于辨识过去30 a来钉螺分布及其数量消长的区域以及灭螺的效果,对今后血吸虫的防治工作有重要指导意义。     

平原湖区钉螺分异规律及孳生环境特征研究——以湖北公安县为例

以血吸虫病典型流行区湖北省公安县为研究区,以行政村为基本研究单元,通过空间自相关和分组分析方法探究公安县钉螺空间分异规律,进而运用逐步回归、地理加权回归和地理探测器模型探讨公安县钉螺分布影响因素及其交互作用。结果如下：（1）公安县钉螺密度具有较强的空间集聚特性,形成2个较大的热点集聚区;综合考虑公安县钉螺密度水平和空间连接性,将公安县划分为高、中、低3个钉螺密度区。（2）人口密度、水网密度、水田比例、春季NDVI和秋季NDVI是公安县村级尺度钉螺密度主要影响因素,其影响效应具有空间异质性。（3）从整个研究区来看,两因子交互作用均产生非线性增强（NE）,即两因子交互作用于钉螺密度时要比单因子具有更大的影响力。从钉螺密度类型分区来看,高、中钉螺密度区各因子之间的交互作用类型有双因子增强型（BE）和非线性增强型（NE）;而低钉螺密度区各因子交互作用均产生非线性增强作用。研究结果可为江汉平原乃至全省钉螺及血吸虫病防控工作提供决策支持。     

基于GIS空间自相关的江汉平原钉螺分布特征

基于江汉平原1990、1995、2000、2005、2009年5个年份行政村尺度的钉螺面积分布数据,借助ArcGIS软件平台建立了钉螺分布数据库,运用全局自相关、聚类和异常值分析及热点分析方法分析了1990~2009年5个年份的钉螺时空分布特征。结果显示钉螺分布总体上存在显著的空间自相关性,分布模式主要呈现高值聚类,仙桃与洪湖交界处一直都是钉螺分布的高发正热点区域,即钉螺分布面积比较多。从时间变化规律来看,1990、2000和2009年是钉螺分布模式和热点区域发生变化的重要时间节点。研究结果对于钉螺扩散的防控、减少血吸虫病的传播有着重要的理论和现实意义     

血吸虫病生态学及其中国疫区分类的地理解释

血吸虫病医学地理学与血吸虫病空间流行病学研究涉及到大量与血吸虫及其寄生宿主有关的生态环境知识与参数,这些方面为从地理学角度解释过去由实践经验和调查总结得到的中国血吸虫病疫区分类提供了丰富的信息。参阅了大量有关方面的研究成果,系统分析总结了血吸虫生活史中与生态环境关系密切的虫卵、毛蚴、尾蚴阶段和寄生宿主钉螺、哺乳动物的生态特点与流行机理。结果认为：生态环境条件能同时满足血吸虫及其寄生宿主的生态要求是血吸虫病流行传播的基本条件,血吸虫生活史的大部分时间都在终宿主哺乳动物和中间宿主钉螺体内度过,钉螺生态条件的苛刻性是血吸虫病流行传播空间分异的主要原因,钉螺的空间分异规律与特征成为血吸虫病疫区类型的划分的主要依据。最后从地理学角度分析了钉螺孳生地有关地理环境因子（植被、土壤、地貌、高程、水文、水力因子）之间的相互关系。结论是：大的地貌类型决定了不同的水文条件,从而形成不同的钉螺空间分布格局,结果产生了不同的血吸虫病易感地带分布特点,最终决定了血吸虫病疫区的类型,与中国卫生部地方病防治司的分类结果一致。     

江汉平原土地利用对钉螺分布的影响研究

分析了江汉平原2009年易于钉螺孳生的3种土地利用类型（滩地、河渠和水田）比例与钉螺密度的关系。首先,在ERDAS9.2和ENVI4.7软件中对江汉平原2009年的Landsat5TM遥感影像进行了预处理。在已有的多期土地利用数据的基础上,借助eCognition软件利用向量相似度指标来提取土地利用变化区域,结合目视解译经验并运用遥感指标通过建立规则集对变化区域进行分类,将变化区域的分类结果更新2000年数据,得到了该区域2009年的土地利用数据。接下来,整理了江汉平原2009年螺情资料并计算出村级钉螺平均密度,绘制了2009年钉螺分布图。将绘制的钉螺分布图与土地利用分类图叠置分析,并结合收集的螺情数据确定了钉螺易于孳生的3种土地利用类型,分别为滩地、河渠和水田。最后,将钉螺密度与这3种土地利用比例进行线性回归分析。研究结果表明,钉螺密度与这三种土地利用类型比例存在线性回归关系,模型精度为R2=0857。该结论对通过遥感影像来估算钉螺密度具有指导意义,另外也可以为湖北省提出合理用地和灭螺并重的土地利用模式提供一定的科学参考     

石首市抑螺防病林空间布局优化研究

20世纪80年代以来,我国血吸虫疫区的林业血防生态工程建设已取得显著成效,但局部地区的抑螺防病林仍存在空间布局不完善、螺情反复出现的现象。在石首市钉螺孳生环境适宜性分析的基础上,采用层次分析法对钉螺孳生地的风险等级进行了评价,并通过抑螺防病林宜林地和更新区分布研究确定了抑螺防病林的空间布局优化区,以期为完善抑螺防病林建设工程布局提供依据。研究结果表明：石首市钉螺孳生高风险区主要分布在长江及其支流沿线、沟渠、塘堰和滩涂,占研究区总面积的874%。钉螺孳生中风险区主要分布在长江垸内,占总面积的2377%。钉螺孳生低风险区主要分布在大型湖泊、长江等永久水体以及城镇用地周围,占总面积的6749%。石首市抑螺防病林以中幼林为主,面积占抑螺防病林总面积的8047%。成熟林和过熟林（更新区）总面积4 51251 hm2,占抑螺防病林总面积的1405%。另有宜林地2 82336 hm2,石首市抑螺防病林优化区总面积为7 33586 hm2。其中,2395%的优化区分布在钉螺孳生的高风险区,2322%的优化区分布在钉螺孳生的中风险区,5283%的优化区分布在钉螺孳生的低风险区,是未来几年开展抑螺防病林建设的重点区域     

运用证据权重与确定性系数合成模型进行钉螺-环境因子的空间关系研究

钉螺是血吸虫唯一中间宿主,研究钉螺与孳生环境因子的空间关系对采取有效的查螺、灭螺措施有重要的科学和社会价值。以鄱阳湖恒湖农场茶叶港草洲为研究对象,应用证据权重法与确定性系数法合成模型研究植物南荻、苔草、藜蒿、土壤温度、土壤湿度、导电率、海拔高程7个证据因子与"钉螺出现与否"的空间关系。结果表明:研究区内一定范围内高程的增加易于钉螺孳生;钉螺在湿度相对较大(大于0.35%(m~3/m~3))的环境中分布较少;苔草丰度过大(高于4 368 cm~3/m2)过小(低于1 457 cm~3/m2)都不利于钉螺孳生;钉螺较易孳生在南荻丰度较大(高于2 745 cm~3/m2)的区域;电导率较高(高于0.07 m S/cm)区域钉螺较少;土壤温度在16~20℃范围利于钉螺孳生。在模型预测结果图中,占研究区总面积13.7%的极高易发区的较小范围内预测到82%的钉螺空间分布,评价曲线的曲线下面积高达88.7%,说明模型的预测成功率很高,表明该模型适合研究区域钉螺孳生与其影响因子之间的空间关系。     

生态工程中群落模型植物灭螺机理研究

研究了夹竹桃、枫杨和羊蹄灭螺活性较强的正丁醇提取物和水提物对钉螺酯酶同工酶（EST）、糖原（Gn）和总蛋白（TPr）的生理生化影响。同工酶电泳分析表明,EST是动物体内一种重要的解毒酶系统,且是钉螺对外界刺激反应最强烈的同工酶之一,EST在整个提取物作用阶段变化明显,可作为钉螺中毒的病理指标。提取物能够显著地降低钉螺体内的糖原含量,在整体情况下,影响糖代谢的因素错综复杂,进行机制分析较为困难,可能是提取物对钉螺肝脏、消化道或酶综合作用的结果。提取物能够在一定程度上降低钉螺体内的蛋白质含量,但减少量不及糖原的减少那样显著,这表明灭螺药物对钉螺的致死作用可能更多地与使钉螺组织细胞中的能量代谢异常有关,但其生化机制还需进一步研究。实验从微观领域探究其对钉螺的杀伤机理,为最终构建人工灭螺植物群落提供理论依据。     

丘陵山区都市边缘农村居民点土地利用空间特征分析——以重庆两江新区为例

分析丘陵山区都市边缘的农村居民点土地利用空间特征,对于科学认识自然条件与社会经济发展交错影响下的新型农村人地关系具有重要意义。以重庆市两江新区为例,从居民点用地规模特征、居民点空间分异特征、居民点分形特征以及居民点空间格局四方面对农村居民点土地利用空间特征进行了分析。结果表明:两江新区农村居民点用地规模表现出明显的地域差异,在区域内部,受高程、坡度、地质灾害分布、水系、城镇和交通的影响,农村居民点用地表现出较强的空间分异特征,其中有相当一部分居民点的交通及基础设施条件亟待改善;两江新区内农村居民点分形维数介于1.12~1.53之间,由西南向东北方向逐步增大,围绕城市呈现"扇形圈层结构"特征,距离城镇越远农村居民点斑块结构越复杂;从居民点空间格局来看,两江新区镇域尺度上的农村居民点呈现出集聚、均匀与随机3种分布状态,图斑尺度的居民点受地形约束总体上呈条带状分布,在此基础上城镇发展的极化作用吸引农村居民点向城镇集中,形成若干聚集区。研究结果可为丘陵地区开展土地整治及模式探讨、土地利用规划筹提供参考。     

洞庭湖钉螺扩散与水情变化规律

洞庭湖区是目前我国钉螺分布范围最广且血吸虫病疫情最难防治的疫区。为揭示近年来洞庭湖区钉螺扩散与疫区水情变化的关系,从洪水对钉螺扩散及其孳生地环境淹没时间影响考虑,提出了表征疫区钉螺扩散及孳生地变化的水情指标,选用最能综合反映洪水年水情变化的汛期平均水位作为疫区水情变化的表征指标,并以洞庭湖为例定量分析了洞庭湖区钉螺扩散与以城陵矶站汛期平均水位为指示性指标的疫区水情的相关关系。其结果显示洞庭湖区钉螺面积与湖区汛期平均水位线性相关性显著,其相关关系式为y＝0.107 2x+14382(r=0822,p<005),其中y为洞庭湖区钉螺分布面积,x为城陵矶站汛期平均水位。     

洞庭湖钉螺扩散与水情变化规律

洞庭湖区是目前我国钉螺分布范围最广且血吸虫病疫情最难防治的疫区。为揭示近年来洞庭湖区钉螺扩散与疫区水情变化的关系，从洪水对钉螺扩散及其孳生地环境淹没时间影响考虑，提出了表征疫区钉螺扩散及孳生地变化的水情指标，选用最能综合反映洪水年水情变化的汛期平均水位作为疫区水情变化的表征指标，并以洞庭湖为例定量分析了洞庭湖区钉螺扩散与以城陵矶站汛期平均水位为指示性指标的疫区水情的相关关系。其结果显示洞庭湖区钉螺面积与湖区汛期平均水位线性相关性显著，其相关关系式为y＝0.107 2x+14382(r=0822,p<005)，其中y为洞庭湖区钉螺分布面积，x为城陵矶站汛期平均水位。     

长江经济带城市黑臭水体空间分布格局及影响因子

满足人民群众对优美生态环境的需要是建设美丽中国的核心要务,而城市黑臭水体是危害城市居民生产生活和身心健康的重要污染源。该研究以长江经济带城市黑臭水体为研究对象,综合运用GIS技术与地理探测器方法,识别其空间特征及分布规律,探究不同因子对黑臭水体空间格局的影响差异并提出整治建议。研究表明:(1)长江经济带城市黑臭水体空间分布呈凝聚型分布,且空间分异较为明显。核密度表现为多单核中心独立、次级中心带状及零星分布特征。(2)黑臭水体重心位置处在湖北和湖南省中部城市区域,其系统具有明显无标度区,分形特征显著,空间结构复杂性强。(3)不同类型黑臭水体均属正值空间相关性,呈"上游冷、中下游热"的冷热点区差异格局。(4)空间结构的地理探测影响因素在全域范围内贡献力不明显,分区影响因子匹配凸出。工业废水排放量、居民生活用水量、排水管道长度等是显著影响因素。建议应从严守生态规矩、建立黑臭水体治理体制机制、完善识别评定技术标准体系、创新实践整治、丰富理论研究等方面推进城市黑臭水体治理和消除。     

基于时序植被指数的湖北省物候空间特征分析

湖北省地貌类型多样,植被类型丰富,也是农业大省,物候信息监测对于自然生态和农业生产具有重要意义。使用MODIS MOD13Q1 产品中的归一化植被指数数据集,运用时间序列谐波分析法重构 NDVI时序曲线,并结合土地覆被数据,采用物候特征动态阈值法获取湖北省植被物候空间分布特征,分析不同土地覆被类型的物候指标。结果表明：(1)湖北省西部山区、东南部和东北部丘陵地区,多为自然植被覆盖,且植被状况良好,NDVI最大值达到0.75以上,大部分区域NDVI最小值在0.6以上。中部江汉平原和农作物区域NDVI变化受农业耕种方式影响较大,与自然植被NDVI变化特征有所差异。(2)不同土地覆被类型物候特征各异。湖北省大部分区域的植被在2月到3月进入生长季,11月到12月结束生长,襄阳地区呈现相反的特征。耕地、裸地、水体等受人类影响较大的土地覆被类型生长季长度较短,开始时间较晚,结束较早。森林、草地、灌丛等自然植被生长季长度较长,开始较早、结束较晚。(3)物候参数由于地形地貌、地表覆被类型、人类和自然因素的影响具有显著的差异,对区域植被生态状况、不同土地覆被类型物候空间分布特点的分析,结果对于植被生态保护、植被分类、农业区划等都具有参考意义。     

中国国家森林公园空间可达性测度

以国家森林公园为例,基于GIS技术,通过最近邻指数和热点聚类法分析中国713个国家森林公园的空间结构特征;运用栅格成本加权距离算法,计算1991年和2010年中国国家森林公园的空间可达性,并测算县域单元的整体可达性;利用空间关联方法分析了县域可达性的空间差异。结果表明:中国国家森林公园的空间分布总体上呈现出聚集分布的特点,国家森林公园的平均可达性时间从1991年的168.18min缩短为2010年的137.86min;可达性在全国的分布差异十分明显,可达性空间分布具有明显的交通指向性;县域可达性热点区域的分布呈现显著的热点–次热点–次冷点–冷点自东向西带状分布的格局。     

湖北省道路网络中心性与土地利用景观格局关系分析

深入理解道路网络与土地利用之间的关系有助于开展可持续的土地利用与道路网络规划。引入多中心性评价模型,对临近中心性、中介中心性、直线中心性3个指标,运用UNA对湖北省道路网络中心性进行测度;选取景观百分比,香农多样性指数,平均斑块大小,平均形状指数4个景观格局指数计算土地利用景观格局特征,并通过斯皮尔曼相关方法对两者之间的关系进行探讨。结果表明:(1)湖北省道路网络中心性格局和空间特征各异,整体上东高西低,临近中心性呈现条带状分布,中介中心性呈孔隙状分布,直线中心性呈片状分布;(2)景观层面上,土地利用景观破碎化和多样化对直线中心性最为敏感,而临近中心性与中介中心性与景观格局指数关系相对复杂;(3)在类型层面上,道路网络中心性与各类土地利用景观格局相关性各异,其中高中心性区域对林地表现为鲜明的排斥和破碎化效应,而对建设用地表现为强烈的吸引和空间集聚现象。该研究以道路网络中心性视角探讨道路网络与土地利用景观格局之间的关系,为区域空间形态和构成及其相关影响因素提供了新的视角。     

江苏沿江地区土壤肥力空间分布及其区域对比研究

长江流域尤其下游地区是土地利用的典型地区。区域分异研究是用来阐明地理事物分布规律的重要研究方法,是区域规划和生态环境保护的重要基础工作。依据1:20万土壤数据库,采用反映土壤肥力的综合性指标,计算并输出江苏省沿江土壤肥力等级图,据此分析了土壤肥力空间分布特征,并进行了区域对比研究,可以为长江下游、特别是江苏省进行区域规划及其相关工作的开展提供科学依据。其结果也表明GIS技术和地统计学在这一领域的综合应用具有先进性,可提高区域分异工作效果。