高雄市登革热扩散的地图分析.doc

高雄市登革熱擴散的地圖分析Mapping Approaches to the Dengue Fever Diffusion in Kaohsiung張春蘭l 摘要於1981年在小琉球造成百分之八十民眾感染的登革熱，從1987年又在台灣本島的南部開始出現。之後，高雄市及鄰近各縣就經常有登革熱的擴散，不僅需要投入大量的醫療資源，也影響到民眾的健康和心理的恐慌，形成傳染病防治管理的重大負擔。有鑑於此，高雄市政府於2003年利用網路地理資訊系統，建立了高雄市登革熱疫情防治資訊整合系統，將每一個登革熱的可能病例與相關資訊分別展示在電腦地圖上，供相關單位防治工作之參考。但這樣方式繪製的病例點子圖，只能表達登革熱即時的病例分布，無法具體地從時間和空間上瞭解到登革熱擴散的方式和相關的地理因素。登革熱的病毒必須藉病媒蚊才能傳播，本研究擬將過去高雄市登革熱病例的分布，結合病媒蚊密度指數、孳生容器等相關資料，再疊合氣溫、溼度、水文、植生、空地、空屋和人口特性等與地理因素相關的圖層，找出病媒蚊與地理因素之間的關係，估算潛在的易感染區。並進行時間序列的空間統計與地圖分析，以較佳的地圖展示方法，繪製登革熱流行病的擴散方式，以及與地理因素的相互關係，將可提供更有知識的地圖供傳染病防治單位參考。關鍵詞: 登革熱擴散、地圖分析、電腦地圖、地理因素l 研究計畫內容研究計畫之背景及目的登革熱自1950年代開始發現在東南亞散播，主要分布在北緯25至南緯25之間，早期都發生在叢林帶，但近十年來已成了都市中的傳染病。台灣位在於登革熱的流行的亞熱帶地區，在1981年在小琉球造成百分之八十民眾感染，到1987年又在台灣本島的南部開始出現。之後，高雄市及鄰近各縣就經常有登革熱的擴散，不僅需要投入大量的醫療資源，也影響到民眾的健康和心理的恐慌，形成傳染病防治管理的重大負擔。有鑑於此，高雄市政府於2003年利用網路地理資訊系統，建立了高雄市登革熱疫情防治資訊整合系統，將每一個登革熱的可能病例與相關資訊分別展示在電腦地圖上，供相關單位防治工作之參考。但這樣方式繪製的病例點子圖，只能表達登革熱即時的病例分布，無法具體地從時間和空間上瞭解到登革熱擴散的方式和相關的地理因素。利用地圖分析流行病的研究，開始於1854年英國的John Snow，經由點子圖的方法將倫敦霍亂的病例與水井位置重疊，分析出致病的水源加以改善，促使感染迅速下降。在1950年至1954年間，美國地理協會連續在The Geographic Review期刋中，一系列刋登了May繪製的各種疾病地圖，並於1958年彙集成Ecology of Human Disease，連接了疾病分佈和生態學環境的關係。1993年醫療地理的大師Cliff和 Haggett出版了Atlas of Disease Distributions，更將製圖的理論與方法，廣泛地用來描述各種不同的疾病上。在國內最早是1982年，杜智弘繪製了台灣地區死亡人口之面量圖，但可惜的是未將死亡人口之季節性及區域性的分析繪製成圖，無法從地圖中直接讀到兩者之間的關係。在傳染性流行病的研究方面，在1984年張春蘭就引用了多種繪圖方式，繪製了1982年台灣小兒麻症流行的空間差異和擴散的地圖。至1994年歐陽鍾玲於疾病地理研究中，也以1988年台灣登革熱病患，繪製了分布、擴散和統計圖等多種繪圖方式。接著於1995年蘇明道和張念台，利用地理資訊監視登革熱病媒蚊之架構，但未能真正與相關的地理因素之圖層作疊合分析。另外近年來來在癌症地圖方面研究較多；自1996年陳建仁等出版中華民國癌症死亡率分佈地圖集後，持續有1999年施義雄建構了台灣地區癌症發生率與環境之相關分析及其地理資訊系統、以及在2000年廖勇柏特別引用趨勢面分析法，改變癌症地圖的繪製，企圖能有效表達時空的特性。本研究擬利用地理資訊系統的技術，試圖彙整歷年來高雄市登革熱感染人數的分布，結合病媒蚊密度指數、孳生容器等相關資料，再疊合氣溫、溼度、水文、植生、空地、空屋和人口特性與地理因素相關的圖層，找出登革熱感染人數、病媒蚊與地理因素之間的關係。並進行時間序列的地理空間統計與地圖分析，繪出登革熱流行病的擴散方式，有助於評估登革熱流行的易感染區，可成為更具應用價值的資料供疫情單位參考。研究方法、進行步驟及執行進度1. 本計畫採用之研究方法與原因本研究試圖彙以這一段要介紹的是製圖的複雜性及機會具體化。後面會簡要的去提一些歷史根源，我們會描述一些議題關於選擇地圖和資料的呈現。我們會探討重大決定在地圖的差異及描述幾種熟悉的製圖，例如：或然率、人口統計基本原則及趨勢表面等。最後，我們會提及電腦化製圖引起的改變及如何引領向GIS。流行病的擴散方式最好利用流線圖，如1956年A2型流行感冒，由中國雲南地區傳播到世界各地。1967年全球霍亂流行徑，由印度印尼向四方傳播等。點流行是指一群人很短的一段時間內，同時暴露在同一傳染源的情形。將病例數以點表示在地圖上的點圖法（Spot map），雖然是較傳統的方法，在疾病的分析上確實有用，利用點圖法分析環境因素，也可提供有關疾病接擴散的途徑。近年來，積極從事電腦地圖和地圖設計的相關課題之基礎研究，評估與分析出多項改善電腦地圖設計的理論與方法，主要的成果簡述如下：將地圖與統計資料作相關性連結後，以呈現的地理空間分布為藍圖，輔以當區地區特色，嘗試說出登革熱分布狀況以及找出背後影響因子。從91年與背後的環境因素探討可能影響登革熱病源的因子以地理資訊系統點出病例空間分布以地理資訊系統作出病例特殊地區屬性2. 預計可能遭遇之困難及解決途徑登革熱病例的資料，可能會有隱私權的問題，若申請不影響分析的姓名或身份証的資料保密。處理較複雜的分析，繪製趨勢圖的擴散。而較進階的軟體如ArcGis/3D，可向台大地理環境資源學系的地理資訊系統租借或使用3. 重要儀器之配合使用情形本研究在資料蒐集、處理、分析和繪製地圖時，分別需要電腦硬軟體、，資料檢核時需筆記型電腦和GPS。繪製地圖時需要品質較好的彩色印表機。其中電腦系統和GPS皆可借用高師地理系的設備，但尚缺需筆記型電腦、彩色印表機和繪圖軟體需要購置。預期完成之工作項目及成果1. 預期完成之工作項目以地理資訊系統點出病例空間分布以地理資訊系統作出病例特殊地區屬性。2. 對於學術研究、國家發展及其他應用方面預期之貢獻有助於評估登革熱流行的易感染區，可成為更具應用價值的資料供疫情單位參考。3. 對於參與之工作人員，預期可獲之訓練相關資料的搜集與實地調查。登革熱與數值地圖資料的分析與繪圖影像資料的判釋與處理重要參考文獻 Chie, Wei-Chu, Ching-Fen Chen, Chien-Jen Chen, Chun-Lan Chang, Yung-Po Liaw & Ruey-Shiung Lin, 1995, “Geographic Variation of Breast Cancer in Taiwan: International and Migrant Comparison”, Anticancer Research: 15:2745-2750. Cliff, A. D. & P. Haggett, 1993 , Atlas of Disease Distributions, Blackwell. Gatrell , A. C. & M Loytonen., GIS and Health, Taylor & Francis, 1998. Jusatz, S. H., 1983, Dengue Hemorrhagic Fever in Thailand: Geomedical Observations on Developments over the Period 1970-1979., Heidelbergl, 39p. Kraak, Menno-Jan and Ferjan Ormeling, 2003, Cartography: Visualization of Geospatial Data, London: Bell &Bain Limited, 205p . MacEachren, Alan M., 1995, How Maps Work: Representation, Visualization, and Design., by AAG, 134p. May, J. M., 1952, Map of the World Distribution of Dengue and Yellow Feve., Geographical Review, 42:282-286. May, J. M., 1983, The Role of Spatial Analysis and Geographic Data in Detection of Disease Causation., Social Science and Medicine,17:1213-1221. Meade, Melinda S. & Robert J. Earickson, 2000, Medical Geography, USA: Guilford Press. Wu, Y, C. J. C. Lien & H. Y. Chen, 1993, Recent Outbreak of Dengue in Taiwan , Trop. Med.35(4):201-207 . 杜智弘，1982，台灣地區死亡人口之季節性及區域性研究討，師大地理研究報告，8:195-218。 施義雄，1999,台灣地區癌症發生率與環境之相關分析及其地理資訊系統的建構，中國醫藥學院/環境醫學研究所，碩士論文。 黃基森，1993,台灣登革熱流行區斑蚊生態及綜合防治，國立台灣大學/植物病蟲害學系，博士論文。 陳建仁、張春蘭 、廖勇柏、夏長鳳、黃凱琳、游山林、王豊裕，1996，中華民國癌症死亡率分佈地圖集:民國七十一年至八十年，行政院衛生署，236頁。 陳建仁，1999，流行病學：原理與方法，台北: 聯經。 陳品玲，2003，流行病學概論，台北: 華杏。 歐陽鍾玲，1994,疾病地理研究-以台灣登革熱為例，國立臺灣師範大學/地理學系，博士論文。 張春蘭，1984，七十一年台灣小兒麻症流行的空間差異，國立台灣大學理學院地理學研究所，碩士論文，110頁。 張春蘭，1992，地圖設計法則之探討，中國地理學報，20:29-39。 張春蘭，丁志堅，1995，電腦繪製流線地圖以台灣地區醫療服務為例，中國地理學會會刊， 23:151-166。 張春蘭，2000，建立自動化繪圖圖面配置中地圖圖元之關係，國立台灣大學理學院地