目的:研究肺结核发病率及其宏观影响因素在中国的时空异质性，为相关部门制订防控政策提供参考。方法:由于影响因素的复杂性，结合主成分分析（PCA）和时空地理加权回归（GTWR），提出一种新的方法分析肺结核影响因素的时空异质性。使用2010—2019年我国31个省、市、自治区（港澳台地区除外）肺结核发病率与地区生产总值（二级指标）等数据，建立宏观影响因素指标体系，21个二级指标PCA得分量化，确定综合经济、医疗保障、文教交运、资源环境4项一级指标。由此构建主成分-最小二乘（PCA-OLS）模型、主成分-地理加权回归（PCA-GWR）模型、主成分-时空地理加权（PCA-GTWR）模型。结果:3个模型均通过 F检验， F值分别为58.74、196.62、1 202.90，均 P < 0.05，即一级指标对肺结核发病率的影响具有统计学意义。PCA-GTWR模型的均方误差（0.01）、平均绝对误差（0.08）、平均绝对百分比误差（0.02）、更正的赤池信息（-358.76）均低于PCA-OLS的0.13、0.28、0.07、258.38和PCA-GWR的0.06、0.15、0.03、23.41，确定系数（0.95）高于PCA-OLS的0.44和PCA-GWR的0.77，表明其拟合优度表现最好。同时PCA-GTWR模型回归系数分布图表明综合经济、医疗保障、文教交运、资源环境对肺结核的发病率有显著的时空异质性。 结论:应综合考虑多种因素因地制宜制定详细全面的防控措施，做好肺结核防治工作。

山西省在黄河流域总体生态格局中具有重要的战略地位.为深入研究2000-2020年黄河流域山西段生态环境的变化,选用MODIS遥感影像数据,基于绿度、湿度、干度和热度的主成分分析确定遥感生态指数(RSEI),对该区域生态环境质量的时空变化进行分析并探讨影响因素;同时,利用CA-Markov模型对2030年黄河流域山西段不同发展情景下生态环境进行模拟和预测.结果表明:RSEI在黄河流域山西段具有较好的适用性,可用于监测和评估其生态环境的时空变化特征.2000-2020年,黄河流域山西段以低生境质量区为主,其中,2000-2010年生态环境质量持续改善,而2010-2020年则有所退化;高生境质量区集中于山区,其自然条件优越、生物多样性丰富,低生态质量区主要分布在城市群集中的太原盆地及研究区北部采矿业发达的地区;在研究区的北部和中部,气候因子与生态环境质量呈负相关关系,而在高山区域二者呈正相关关系.3种发展情景下,2030年研究区的耕地、林地、水体和建设用地面积均较2020年有所增加;相较于自然发展情景和耕地保护情景,在以RSEI为限制因子的生态约束情景中,新增林地面积最多,而耕地和建设用地的扩张速率最低.研究结果可为黄河流域山西段的国土空间规划及生态环境保护提供参考.

目的 了解中缅边境地区景洪市2019年登革热时空分布特征及传播影响因素.方法 收集中缅边境地区景洪市2019年登革热本地病例逐日发病数,将人口密度、人均GDP、日平均气温、日平均相对湿度和日照时数等因素作为协变量,构建基于Power-law算法的时空多成分模型,通过赤池信息量(Akaike information criterion,AIC)来评价模型的拟合效果.结果 中缅边境地区景洪市2019年累计报告3 303例登革热本地病例,发病率为763.44/10万.将人均GDP纳入时间自相关成分,同时将人口密度、日平均气温、日平均最高气温和日平均相对湿度纳入局部特性成分的时空多成分模型的拟合效果最优(AIC=2 317),此时时间自相关成分为0.215 1[95%CI:(0.081 2,0.570 2)]、空间流行成分为0.000 4[95%CI:(0.000 2,0.001 0)]、局部特性成分为3.015 2[95%CI:(1.650 7,5.507 8)].协变量日平均相对湿度、人口密度、人均GDP、日平均气温、日平均最高气温的作用强度依次为2.815 9[95%CI:(0.021 6,367.168 5)]、1.822 7[95%CI:(1.497 6,2.218 3)]、1.208 8[95%CI:(1.057 7,1.381 6)]、0.356 1[95%CI:(0.011 9,10.673 9)]、0.310 4[95%CI:(0.003 6,126.548 2)].对发病数>20例的区域分析发现,允景洪街道、西双版纳旅游度假区和景洪工业园区时间自相关成分影响较大,嘎洒镇、勐龙镇和勐罕镇局部特性成分影响较大.结论 景洪市不同区域登革热时空构成存在差异性,具有不同的时空传播特征.人均GDP会扩大前期疫情对后期疫情传播的影响,人口密度、日平均气温、日平均最高气温和日平均相对湿度则会影响研究区域登革热本地风险水平.

为科学识别大运河无锡段国土空间管控范围内运河生态脆弱区域,本研究以大运河无锡段为研究区,采用脆弱性域图模型(vulnerability scoping diagram,VSD)建立暴露性、敏感性和适应性3个维度的评价指标体系,对2010-2020年的无锡市域范围生态脆弱性进行时空变化分析.研究发现,已有模型无法高效解析运河管控区内的生态脆弱性梯度化.因此,结合大运河无锡段监控区内24个生态脆弱性指标的主成分分析,揭示大运河管控区内生态脆弱性变化的主要趋势.结果表明:在时间尺度上,2010-2020年,大运河无锡段生态脆弱度极高脆弱区占比减少至18.8％,并发生了大比例的由高脆弱向中等脆弱的转移,低脆弱区占比增加至21.91％,总体脆弱度减少;在空间尺度上,研究区内生态脆弱度主要表现为惠山区的轻微退化,滨湖区的局部退化,梁溪区、锡山区的明显改善和新吴区的基本维持;VSD模型揭示的生态脆弱性显著退化区域大多位于建成区边缘地带,这导致位于城市中心区的大运河无锡段监控区内生态脆弱性变化不显著,未提示显著的生态脆弱性变化区域;监控区内近10年的主要变化趋势均为降低生态系统暴露度,提高维持能力方向.该区域整体处于生态脆弱性维持或改善的趋势中,故市域范围的VSD模型很难直接揭示其内部脆弱性梯度变化;在监控区范围内,存在局部不符合上述脆弱性改善趋势的空间范围,通过组合监控区内5种不利趋势的空间分布,选择了 3种及以上不利趋势对应空间和生态控制区的重叠区域作为亟需保护的滨河生态区的候选范围;结合对滨河生态区的环境分析和卫片判读,指出该区域存在农村区域治理资金相对稀缺,治理资金主要针对工业污染,非管控对象的耕地、果林、林地等斑块显著退化和特定生态服务能力降低3个主要问题,并针对性提出保护措施.

自然生态空间是生物栖息繁衍的场所,生物和非生物成分组成的生态系统为人类提供赖以生存的生态系统服务.新时期绿色发展战略下高质量国土空间资源配置需要科学探究生态空间约束的作用机理.以泉州市为研究区,选取水源涵养、土壤保持和生物多样性等生态系统服务为生态因子,基于有序加权平均(OWA)算法构建城市扩张的生态软约束机制.以 2005 年土地利用现状为起始值,综合考虑自然人文等驱动力因素,基于构建的OWA-FLUS模型对泉州市2020 年和2035 年土地利用时空演化动态开展多情景模拟预测.结果表明:(1)策略控制因子δ=0.000001 下,OWA-FLUS模型的总体精度和Kappa系数达到95.94%和0.7742,FoM和FoMurban比FLUS模型分别提高了4.95%和7.17%,基于提升潜力空间的MICE功效指数分别为0.059 和0.102.(2)当δ值从 0 向 1000 变化时,OWA-FLUS模型的模拟精度逐渐下降.对比δ=1.0 的赋权线性组合(WLC)生态约束,δ=0.000001 下的OWA模拟的FoMurban提升了 5.70%.(3)2035 年基准情景、WLC情景和OWA情景下,区县尺度和乡镇尺度的城市面积增长率具有显著空间差异.对比基准和WLC情景,OWA情景下研究区西北部的县市区增长率显著下降,东部和南部沿海平原区的晋江市和石狮市表现出更大的发展潜力.综上所述,基于OWA-FLUS模型开展泉州市土地利用动态时空演化多情景模拟预测,可为重要生态资源约束下的区域国土空间优化提供科学参考.

良好的生态系统质量是维持人类社会供给需求和可持续发展目标实现的重要保障.针对尼泊尔自然地理环境复杂多样,区域间气候差异明显的特点,结合基于参照条件的评估方法可以得到生态系统质量的相对水平值,其结果能够反映出不同的变化信息.植被是区域生态系统质量变化的重要指示器,利用尼泊尔五大地理区以及四种主要植被生态系统类型划分出20个生态评估区,从表征植被生态系统的水平结构、生产功能和垂直结构3个方面计算生态参数相对密度指标(RVI),结合主成分分析法构建植被生态系统质量指数(VEQI),并以其国家自然保护区为参照,构建基于参照条件的生态系统质量评估模型,计算了尼泊尔2016和2020年基于参照条件的植被生态系统质量指数(VEQI')并分析其生态系统质量的时空格局变化.结果表明:(1)2016至2020年,尼泊尔生态系统质量现实值VEQI的平均值增加了 3.49％,总体上,在参照生态系统质量(VEQIref)提高(约1.41％)的背景下,生态系统质量相对水平值VEQI'增加了 1.42％;(2)对于尼泊尔地区,评估区89％分位数的VEQI与其对应的国家自然保护区的参照值具有很强的相关性,总体差异较小,可以代替作为参照值;(3)从空间格局变化趋势来看,尼泊尔生态系统质量变好、基本稳定和变差的面积分别占植被生态系统总面积的74.16％、14.25％和11.59％.与数量不足、较难收集利用的野外观测台站数据相比,国家自然保护区更接近理想参照生态系统的假设,通过有限的自然保护区确定生态评估区的参照值,实现生态系统质量的快速评估,其结果具有更好的时空可比性,可以为区域生态质量变化评估及量化分析等方面提供参考.

目的 探讨浙江省戊型肝炎(戊肝)发病时空分布特征.方法 收集2015年中国疾病预防控制信息系统中传染病报告信息管理系统报告的浙江省戊肝病例数据,使用ArcGIS 10.0软件进行空间自相关分析;使用R软件进行时空多成分分析,通过空间流行、时间自相关、本地风险3种成分研究不同区域戊肝发病时空分布特征.结果 2015年,浙江省报告戊肝病例1 738例,发病率为3.16/10万;戊肝发病有明显的聚集性(P＜0.05),西北地区为高发聚集区;空间流行成分影响较大的区域主要位于西北部,包括杭州市大部分县(市/区)和嘉兴市、湖州市的部分区域;时间自相关成分影响较大区域主要为杭州市的主城区、临安市、温岭市;本地风险成分对全省的影响较为一致,相对前两种成分影响也较低.结论 浙江省不同区域戊肝发病时空特征有明显差异,提示影响疫情的危险因素不同,应分别采取有针对性的防控措施.

目的 探讨微血管内皮细胞(EC)在"孙络—微血管"病变急性心肌梗死、心肌梗死后心律失常、心肌梗死后心力衰竭、缺血性脑卒中、糖尿病肾病等重大疾病中的效应规律和关键作用靶点,并构建数学模型.方法 利用主成分分析方法对国家973计划项目"基于心脑血管病变的脉络学说理论研究"各子课题单位中"孙络—微血管"病变相关研究数据,构建数学模型进行数学分析.结果 "孙络—微血管"病变涉及到微血管(微循环)、血液成分、神经体液、脏器组织等4类指标群存在显著相关性;通络干预微血管(微循环)优势明显;心脑(糖)肾重大疾病均是以微血管内皮细胞为核心,共同组成了复杂的相互作用关系网络,通络药物干预使其趋于正常,其中一氧化氮( NO)、内皮素-1(ET-1)等多个指标是关键共性靶点.结论 "孙络—微血管"病变是以微血管内皮细胞为核心和启动因素、神经体液和血液成分共同参与、组织细胞功能结构损伤、多维时空动态演变的复杂网络病变规律,通络干预使该复杂网络中相互关联的节点趋于正常,提示心脑(糖)肾可异病同治.

目的 探讨陕西省手足口病疫情的时空演变规律,为优化手足口病的防控策略提供科学依据.方法 2009-2013年手足口病疫情个案数据来源于中国疾病预防控制信息系统,同期人口数据和国内生产总值(GDP)数据来源于陕西省统计年鉴,采用R3.4.1、ArcGIS 10.2和SaTScan 9.2软件进行时空流行病学分析,采用基于Power-law算法的时空多成分模型分析手足口病的时空演变特征.结果 2009-2013年陕西省累计报告手足口病229 904例,年均发病率122.50/10万;手足口病季节性明显,4-7月病例数占总病例数的71.71％,高发病率县(区)主要分布在关中地区的中东部区域;时空扫描分析显示,2009-2013年陕西省疫情的一类聚集区固定在以西安市为中心的陕西省中部和东南部,RR=2.24(95％CI:2.18 ～ 3.08);基于Powe-law算法的时空多成分模型结果显示:陕西省手足口病疫情受先前时段疫情影响较大的县(区)主要有渭南市潼关县和蒲城县、西安市未央区(时间自相关成分值分别为1.14、0.97和0.89);本地发病风险较大的县(区)主要有渭南市华阴市、西安市长安区和雁塔区(局部特性成分值分别为5.08、4.12和4.08);疫情受临近区域影响较大的县(区)主要是西安市莲湖区和高陵县、咸阳市武功县(空间流行成分值分别为2.12、2.08和1.77).2009-2012年陕西省的优势循环血清型为肠道病毒71型,2013年则变迁为其他肠道病毒.结论 陕西省手足口病疫情存在显著的时空异质性,疾病高发区采取针对性措施利于控制手足口病疫情.

约束独立成分分析(CICA)通过加入先验信息,可极大地提高独立成分分析(ICA)的盲源信号分析性能,但还存在先验信息难以获取、先验信息约束条件阈值参数难以选择以及先验信息难以被有效利用等问题,需要进一步研究和解决.在多目标优化框架的基础上,建立一种同时融合时空先验信息的CICA模型,可有效规避CICA中阈值参数选择的问题.此外,提出一种从多被试fMRI数据中提取本真先验信息来指导fMRI组分析的自适应挖掘算法,从而为CICA获取先验信息提供一种新途径.最后,利用10例模拟数据、5例任务态和23例静息态fMRI数据,验证所提方法的有效性.结果表明:基于多目标优化的CICA(MOPCICA)获得的时空源信号总体上优于ICA、包含时间信息的CICA(CICA-tR)和包含空间信息的CICA(CICA-sR)(P＜0.05)(如在模拟数据中,对应的空间AUC 和时间相关系数分别0.75±0.05、0.62±0.02、0.72±0.03、0.71±0.06和0.81±0.13、0.67±0.04、0.74±0.09、0.77±0.13),而空间独立性则优于CICA-tR和CICA-sR(P＜0.05)(如在任务态数据中,对应的峭度和负熵分别为69.20±23.36、17.60±13.22、36.71±13.43和0.031 2±0.007 7、0.003 7±0.002 1、0.018 4±0.004 5),从而说明它具有更好的源信号恢复性能.同时,在静息态数据中利用fMRI本真先验信息,MOPCICA获得的组成分与每个被试相应成分之间的相关系数平均高于ICA、基于牛顿迭代法的CICA(CICA-nR)和基于不动点迭代法的CICA(CICA-fR)(P＜0.05)(分别为0.46±0.08、0.44±0.08、0.45±0.08和0.44±0.08),从而更能代表组中被试的共性.研究表明,所提出的方法对fMRI脑功能连通性检测具有重要意义.