新冠肺炎动态模型
文献类型：学位论文
| 作者 | 范斌 |
| 答辩日期 | 2023-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 岳天祥 ; 范泽孟 |
| 关键词 | 新冠肺炎 空间传播 新冠肺炎动态模型 生态环境曲面建模基本定理 国家和全球尺度 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 新型冠状病毒引起的肺炎（新冠肺炎，C0VID-19)疫情是21世纪以来人类面临的最严重的重大突发传染病疫情，导致全球上亿人感染和数以百万计人的死亡，威胁人类的生存并且制约社会经济的可持续发展。新冠肺炎病例的时空分布特征和新冠肺炎的时空传播规律研究，对人们了解和应对新冠肺炎疫情具有重要意义。因此，论文收集新冠肺炎疫情数据，深入分析新冠肺炎病例的时空分布特征，基于已有的传染病模型方法，构建新冠肺炎动态模型，模拟国家尺度和全球尺度上新冠肺炎的时空传播动态，探索新冠肺炎的时空传播规律。 经典传染病模型对传染病在空间上的扩散考虑不足，现有的新冠肺炎动态模型对新冠肺炎在国家尺度和全球尺度上的时空传播动态难以模拟，针对这些问题，论文收集世界卫生组织和相关政府和研究机构发布的新冠肺炎病例数据、新冠肺炎病毒变异毒株数据、各国防控新冠肺炎措施数据以及人口与社会经济数据，以生态环境曲面建模基本定理（FTEEM)为核心思想，引入高精度曲面建模方法(HASM)的建模思路，在传染病动态建模过程中考虑传染病的内禀属性(不同类型病原体的传染力)和环境态势(宿主与环境要素引起的传染病时空扩散程度），用扩散方程综合模拟传染病动态的内禀属性和环境态势，构建新冠肺炎动态模型(新冠肺炎衰减阈值模型、新冠肺炎时空扩散模型）。 论文首先分析国家尺度和全球尺度新冠肺炎病例时空分布特征，针对新冠肺炎在中国的时间序列特征，构建新冠肺炎衰减阈值模型，模拟新冠肺炎在中国的传播动态，将新模型应用于其他典型国家（美国、印度、巴西、英国、南非）新冠肺炎的时间传播动态模拟并进行影响因素分析，然后构建新冠肺炎时空扩散模型，模拟全球新冠肺炎时空传播动态，最后，选择典型国家（中国、美国、印度、巴西、英国、南非）对模拟结果进行分析验证。获得了以下主要结论：①新冠肺炎病例时空分布特征。冬季时期和新毒株的出现可能使不同国家新冠肺炎感染病例快速增加。政府应对新冠肺炎疫情的防控措施和新冠疫苗的接种可能使各国新冠肺炎病例数和死亡病例数由增加转为降低。全球不同纬度国家新冠肺炎病例具有一定的纬度分异规律：北温带高纬度地区的大多数国家的新冠肺炎疫情呈现冬季暴发特点，随着纬度的降低，部分国家病例数的峰值有提前的趋势，且季节性规律越来越不明显。热带不同纬度带的病例分布具有一致性，热带新增病例集中分布在新冠肺炎疫情中期波动和中后期暴发的春夏季节，而新增死亡病例则集中分布在新冠肺炎疫情前期暴发和中期波动的春夏季节。南温带国家的新冠肺炎疫情也呈现季节性暴发特点，冬季时期病例数和死亡病例数增加明显。此外，奥密克戎毒株在全球范围内快速传播的时期，全各个纬度带的国家新冠肺炎病例数量明显增加。②新冠肺炎时间传播动态模拟。新冠肺炎衰减阈值模型得到的基本传染数可以很好地模拟新冠肺炎在中国的时间传播动态。封锁、隔离、关闭学校、旅行限制和社交距离等限制国内流动干预措施的实施对各国控制新冠肺炎的传播起到了关键作用。由于各国政府行使权力的方式不同，不同国家限制国内流动的干预措施在控制新冠肺炎疫情的效果上产生了较大的差异。北温带国家和南温带国家2020年到2022年三年间新冠肺炎疫情暴发时间普遍长于热带国家；北温带国家和南温带国家在冬季新冠肺炎疫情长时间暴发，且高纬度地区的新冠肺炎传染力强于低纬度地区，热带国家季节性规律不明显。③新冠肺炎时空传播动态模拟。非药物干预措施以及疫苗接种可能对全球不同纬度国家新冠肺炎扩散起到明显的抑制作用。各国控制国际旅行的干预措施对抑制新冠肺炎的时空传播起到了关键作用，而新毒株的流行可能导致新冠肺炎的时空扩散程度加强。扩散系数K0在一定程度上可以反映由各国控制国际旅行的干预措施实施强度决定的国家间人群流动导致的新冠肺炎疫情不同程度的扩散。 综上所述，国家尺度和全球尺度的新冠肺炎时空传播动态模拟结果证实了论文构建的新冠肺炎动态模型（新冠肺炎衰减阈值模型、新冠肺炎时空扩散模型）在对新冠肺炎的时空传播动态进行模拟的有效性，在一定程度上揭示了新冠肺炎在国家尺度和全球尺度上的时空传播规律，为人们了解和应对新冠肺炎疫情提供模型方法与数据支撑。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 141 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199873]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 范斌. 新冠肺炎动态模型[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2023. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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