云南省新型冠状病毒肺炎的时空特征分析*

郑良婷 胡文英△ 胡 斌 段 平 李 佳

【提 要】 目的 探讨云南省新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的流行病学特征。方法 基于云南省卫生健康委员会发布的175例COVID-19数据，利用ArcGIS 10.5从时间、空间和扩散比三个维度来分析云南省COVID-19的流行病学特征。结果 (1)云南省疫情随时间发展经历了三个阶段，发展期：2020年1月22日—1月28日，第一例输入性病例在云南省出现的一周内，每日新增确诊病例<10例；爆发期：2020年1月28日—2月2日，疫情病例数呈激增状态，每日新增确诊病例数≥10例；衰减期：每日新增确诊病例呈起伏下降；(2)云南省COVID-19在空间上呈现东多西少、北多南少的空间分布特点，主要集中在昆明市、玉溪市、昭通市等地，但在西部地区的大理州、西双版纳州出现两个高值区；(3)云南省输入性病例在空间上没有显著的空间聚集特征，本地聚集性疫情涉及的病例数多于输入聚集性疫情所报告的病例数，且以社交聚集为主。结论 云南省COVID-19疫情处于低流行阶段，病例分布特点与人口密度和经济活跃程度有关，且疫情传播主要以社交传播为主。

新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019，COVID-19)简称新冠肺炎[1]。截至2020年3月15日9时，全国累计报告确诊病例81048例，给中国各个地区带来公共卫生安全隐患，造成社会经济财产损失，其中云南省累计报告确诊病例175例。

自COVID-19爆发以来，国内外学者对此展开了研究，众多学者主要是基于对COVID-19流行病学的探讨，来分析研究区内COVID-19的人群分布、传播路径及利用模型对发病趋势的预测等[2-7]；其次是利用统计学分析方法对COVID-19的时空特征分析和聚集性疫情的分析[8-10]；利用确诊病例的地理位置来分析深圳市疫情的时空特征[11]，通过手机数据获取的交互信息来推估武汉市疫情的时空扩散[12]，常用的时空分析方法为聚类和热点分析[13-14]；由于COVID-19主要通过呼吸道飞沫和密切接触传播，因此也有学者研究新型冠状病毒肺炎的空间聚集性特征[15-18]；还有些研究是关于COVID-19医学方面的研究，这类研究详细介绍了新型冠状病毒肺炎的临床特征、潜伏期等[19-21]。COVID-19疫情的发展变化不仅体现在时间上的发展，也体现在空间上的扩散，因此本文从时间、疫情热点地区和病例扩散变化三个方面分析云南省COVID-19疫情的时空特征，为科学决策、经验总结提供依据。

资料与方法

1.研究地区概况

云南省地处中国西南边陲。全境总面积39.4万平方公里。云南省下辖8个地级市，8个自治州，17个市辖区、16个县级市、67个县，29个自治县，合计129个县级区划。177个街道、683个镇、400个乡、140个民族乡，合计1400个乡级区划。

2.数据来源与处理

(1)云南省COVID-19数据

来源于云南省卫生健康委员会官网(http：//ynswsjkw.yn.gov.c)的每日通报数据，包括每日新增病例、日治愈病例，并人工识别了输入性病例(外地携带病毒入省的病例)和扩散性病例(当地被感染的病例)。截至2020年3月15日云南省COVID-19数据共175例。

(2)人口普查数据

云南省各市、县的人口数据来源于2018年人口普查数据，用人口数据对病例数据进行补充，并与ArcGIS 10.5进行关联。

(3)行政区划数据

云南省行政区矢量数据来源于云南省测绘地理信息局。

3.研究方法

统计整理截至2020年3月15日的云南省COVID-19数据。将每例病例的地理坐标空间化，并将其叠加在云南省行政矢量图上形成疫情基础地图。基于疫情基础地图分析云南省COVID-19的时空分布。

用整理好的云南省COVID-19数据绘制疫情时间发展序列图，分析疫情随时间的发展变化特点。以云南省市级行政单位为统计单元，与病例数据进行关联，输出云南省各市级的疫情专题地图，以揭示云南省COVID-19疫情的整体空间分布，为进一步的空间分析提供依据。

用空间全局自相关Moran′s I具体分析云南省COVID-19空间分布的热点地区。空间全局自相关Moran′s I分析判断某位置上的数据在分布区域内与其他位置上的数据之间的相关依赖关系。空间全局自相关的Moran′s I统计可表示为：

(1)

式中，I为云南省COVID-19疫情的莫兰指数；n为云南省COVID-19数量；SO是所有空间权重的聚合；Wij是要素i和j之间的空间权重；Zi是要素i的属性与其平均值的偏差；Zj是要素j的属性与其平均值的偏差。利用ArcGIS 10.5制作COVID-19的疫情分布地图，并采用Moran′s I空间自相关分析法，对云南省129个县级区划的COVID-19发病率进行空间自相关分析。Moran′s I的值在-1～1之间，Moran′s I>0表示存在空间正相关，越靠近1其正相关性越强，病例在空间呈现聚集状态；Moran′s I<0，表示存在空间负相关性，越靠近-1其负相关性越强，病例发生越分散。Moran′s I=0表示空间分布具有随机性，患病数量的多少与空间位置无关[22-23]。

利用人工识别的输入性病例和扩散性病例计算了病例扩散比，计算公式如式(2)所示[14]。

(2)

在此基础上对云南省聚集性疫情概况进行统计，以揭示聚集性感染病例与疫情扩散间的联系。输入聚集性疫情定义为聚集性疫情中所涉及的病例均为输入病例；本地聚集性疫情定义为聚集性疫情中所涉及的病例有1例及以上为本地病例[2]。

结 果

依据云南省健康委员会疫情每日通报，统计到截至2020年3月15日累计云南省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，西双版纳州15例，玉溪市14例，曲靖市13例，大理州13例，保山市10例，红河州9例，丽江市7例，德宏州5例，普洱市4例，楚雄州4例，文山州2例，临沧市1例。

1.疫情时空分布特征分析

(1)疫情时间发展特征分析

为了分析云南省新型冠状病毒肺炎疫情的时间发展趋势，本文统计了云南省2020年1月22日至3月15日间的每日确诊病例和治愈出院病例，并绘制了时间趋势图，统计结果如图1和图2所示。

图1 云南省COVID-19日分布曲线

图2 云南省COVID-19日确诊病例和日治愈出院病例趋势图

从图1中可以看出，云南省新型冠状病毒肺炎具有较强的传染性，从1月22日发现第一例输入性病例后急剧上升，1月28日至2月2日这一期间每日新增病例都在10例以上，其中1月28日单日新增病例就达到了25例，1月29日单日新增病例为19例。2月2日以后每日新增病例都在10例以下并且开始呈波动性下降趋势。依据这一特点，将云南省新型冠状病毒肺炎的疫情走势划分为发展期、爆发期、衰减期。图中爆发期急促且历时较短，从1月28日至2月2日只经历了6天的时间，此后开始呈现起伏下降。

从图2中可以看出，以2月10日为节点云南省新型冠状病毒肺炎日确诊病例和日治愈出院病例的趋势呈现对称性，1月28日新型冠状病毒肺炎确诊病例达到峰值，而治愈出院病例在2月20日达到峰值，疫情的发病防控和治愈之间有一定的缓冲期，不会给云南省的卫生医疗机构带来较大压力。

(2)疫情空间分布特征分析

对整理好的云南省COVID-19数据进行空间可视化，如图3所示。截至2020年3月15日，云南省共有14个地级市、州出现新冠肺炎病例，发病率整体上呈现东多西少、北多南少的空间分布形式。东部地区以昆明、昭通、玉溪、曲靖这四个地区最多，西部地区以大理、保山、德宏这三个地区最多。其中东部地区是疫情的高发区，包括昆明(53例)、昭通(25例)、曲靖(13例)、玉溪(14例)，占全省发病总数的64%。其余零星的分布于楚雄、临沧、普洱、文山、保山、丽江等地。

图3 云南省COVID-19空间分布图

全局空间自相关结果显示2020年云南省129个县级区划新冠肺炎发病率存在正向空间自相关(Moran′s I>0，P<0.001)。Moran′s I指数在0.05左右，表现为一般程度的空间聚集性，这与政府在疫情出现后加大管控手段，人为地影响了病例的空间分布有关。在Moran′s I指数的基础上对云南省新冠肺炎的空间分布进行热点分析，如图4所示。

图4 云南省COVID-19热点分布图

从图4可以看出云南省新型冠状病毒肺炎的热点地区集中在东部地区的官渡区、呈贡区、西山区、安宁市、晋宁县、红塔区、澄江县、江川县、易门县、盘龙区、富民县、寻甸县、宜良县、石林县、华宁县、昭阳区、彝良县和南部地区的勐海县、勐腊县等地，这与病例总量的空间分布具有一致性。

2.病例扩散比空间分析

图5显示了云南省各区县COVID-19疫情输入性和扩散性的空间分布情况，从图5(a)可以看出云南省COVID-19的输入性病例以昆明市官渡区最多，为22例；其次是大理市，为10例，其余区县的输入性病例在10例以下，但在云南省各区县范围内零星分布。而图5(b)中的扩散性病例分布范围开始缩小，其中以昭通市昭阳区和西双版纳州的景洪市最多，为11例；其次是玉溪市的红塔区，为8例。

图5 云南省各区县COVID-19输入性(a)和扩散性(b)病例空间分布图

具体聚集性疫情概况如表1所示。累计报告聚集性疫情16起，涉及病例52例；其中输入聚集性疫情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。输入聚集性疫情有8起是从湖北省传入，有2起是其他地区传入。本地聚集性疫情以社交聚集感染为主，报告17起(58.6%)，家庭聚集7起(24.1%)，交通工具和场所聚集5起(17.2%)。16起事件分别在昆明市7起(37.5%)，昭通市3起(18.8%)，德宏州2起(13.0%)，大理州、红河州及西双版纳州各1起(6.3%)。

表1 云南省COVID-19聚集性疫情概况

云南省各区县的扩散比以昭通市的昭阳区最高，昭通市的大关县和西双版纳州的景洪市次之。输入性病例高的地区扩散比反而不高，如果控制好区域内的输入性病例，提高居民的防控意识，能很好减小区域内的扩散比。通过研究发现云南省COVID-19扩散比较高的几个区县是由于居民的聚集性活动，例如昭通市的12例扩散性病例来自于村民的宴席，结果如图6所示。

图6 云南省各区县扩散比空间分布

讨 论

2020年爆发的新型冠状病毒肺炎通过人口流动的方式在全国和全球范围内传播，位于西南边陲的云南省是经济较活跃的省份，人口流动频繁。本文在云南省疫情发生以来1月22日至3月15日的175例新型冠状病毒肺炎数据的基础上，分析了云南省疫情的时间、空间分布特征，得出以下结论：

云南省新冠肺炎疫情的疫情走势经历了发展期、爆发期和衰减期。从疫情开始出现以来一周的时间就开始激增，可见新型冠状病毒肺炎的传染性强，但疫情的爆发期急促且历时较短，说明在疫情开始出现至发展这一期间做好防控工作和流行病史追踪可以较好地控制住疫情，体现疫情的早期监测非常重要。1月28日至2月26日的日确诊人数和日治愈出院人数的曲线图出现对称性，并且疫情从确诊到治愈有一定的缓冲，意味着不会给医疗机构带来太大压力。

云南省新型冠状病毒肺炎疫情在整体上呈现东多西少、北多南少的空间分布特点，病例分布数量与区域人口密度大小和社会经济活跃程度相关。以昆明市为中心，集中分布在其周边的昭通、曲靖、玉溪三个地区，具体的疫情热点地区为官渡区、呈贡区、西山区、安宁市、晋宁县、红塔区、澄江县、江川县、易门县、盘龙区、富民县、寻甸县、宜良县、石林县、华宁县、昭阳区、彝良县。在云南省西部和南部地区出现了两个高值区，分别为大理州、西双版纳州，这两个地区有独特的民族风情，旅游资源丰富，在春节假期期间人口流入量大，出现疫情高发的现象。

云南省输入性病例零星分布于云南省各区县，以昆明市、昭通市较多；输入聚集性疫情报告的起数多于本地聚集性疫情的起数，但是本地聚集性疫情涉及的病例数多于输入聚集性疫情所报告的病例数，尤其是昭通市，该市报告聚集性疫情为3(18.8%)起，却造成了14(60.9%)例的本地感染病例，且是以社交聚集为主，也形成了较高的扩散比。