基于GIS和元胞自動(dòng)機(jī)的艾滋病傳播研究.pdf

1、黼——UDC密級(jí)學(xué)蝴10497武多萎理歹大薯學(xué)位論文題目基王魚S塑丞胞自動(dòng)扭的燧幽究英文TheAIDSstudiesbasedonGISand研究蚴張莉麗單位名稱墨堂墮由嗡壘!QQ!Q黼』略稱鹽巡論文提交日期2Q!!生!Q月論文答辯日期至!!!生!!旦2013年11月武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要元胞自動(dòng)機(jī)是復(fù)雜系統(tǒng)研究的重要工具，依據(jù)簡單的局部轉(zhuǎn)換規(guī)則可以模擬出復(fù)雜的現(xiàn)象，應(yīng)用于流行病傳播研究中為流行病預(yù)防提供依據(jù)；地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大

2、的空間分析模塊，可用于流行病的空間分布特征研究，找到影響流行病傳播的各種可能因素。基于元胞自動(dòng)機(jī)的流行病傳播模型是一種簡單高效的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)可以存儲(chǔ)大量空間數(shù)據(jù)，具有強(qiáng)大的對(duì)靜態(tài)空間數(shù)據(jù)的分析功能，結(jié)合元胞自動(dòng)機(jī)傳播模型動(dòng)態(tài)演化數(shù)據(jù)以及地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析功能，集成二者，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，在統(tǒng)一地圖平臺(tái)下創(chuàng)建基于元胞自動(dòng)機(jī)的集成系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)分析和顯示數(shù)據(jù)，得到更加真實(shí)的流行病傳播模擬效果，為流行病傳播研究提供了一個(gè)新思路，具

3、有一定的現(xiàn)實(shí)意義。本文考慮將MapX組件嵌入到CA中的集成方法，建立一個(gè)基于流行病數(shù)據(jù)的可以動(dòng)態(tài)模擬傳播過程的新系統(tǒng)，系統(tǒng)的完成主要通過VC編程實(shí)現(xiàn)。該集成系統(tǒng)主要由兩部分組成，一部分是系統(tǒng)的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)機(jī)制，也是系統(tǒng)的核心部分，基于元胞自動(dòng)機(jī)的流行病傳播模型，定義影響流行病傳播的各類參數(shù)，例如：元胞狀態(tài)、元胞傳染強(qiáng)度、元胞抵抗力、鄰居構(gòu)成、傳染概率等參數(shù)，結(jié)合具體的空間數(shù)據(jù)可以不斷的改進(jìn)各參數(shù)值以及定義方法，優(yōu)化元胞自動(dòng)機(jī)傳播模型以及狀態(tài)

4、跟新規(guī)則；另外一部分就是系統(tǒng)的圖形顯示部分，通過MapX的數(shù)據(jù)綁定操作以及依據(jù)單一屬性、多屬性的專題圖制作方法，將綁定的初始數(shù)據(jù)以及元胞自動(dòng)機(jī)傳播模型的模擬結(jié)果數(shù)據(jù)在地圖平臺(tái)上圖形化顯示出來，得到系統(tǒng)的可視化界面，進(jìn)一步研究分析流行病的傳播特點(diǎn)。最后應(yīng)用文中所提出的理論和方法，以武漢市十三個(gè)行政區(qū)11年的艾滋病統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為例，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，簡單空間分析(基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的單一屬性、多屬性專題圖)及不同初始條件下元胞自動(dòng)機(jī)傳播模型的兩次模擬，

5、得到可能的傳播結(jié)果圖，將模擬數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步證實(shí)了這一集成系統(tǒng)在流行病傳播領(lǐng)域中應(yīng)用的可行性。本文的創(chuàng)新點(diǎn)：(1)擴(kuò)展了元胞自動(dòng)機(jī)傳播模型。引入實(shí)際的地圖數(shù)據(jù)作為元胞空間顯得更加真實(shí)，參照具體對(duì)象的實(shí)際位置信息，例如：居住地址或者所在地的經(jīng)緯度坐標(biāo)等，計(jì)算兩點(diǎn)的實(shí)際距離，優(yōu)化地理鄰居的定義，結(jié)合空間對(duì)象的空間數(shù)據(jù)以及感染數(shù)據(jù)，優(yōu)化傳播模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則。(2)使用MapX的對(duì)地理數(shù)據(jù)的分析顯示功能，為元胞自動(dòng)機(jī)模型的圖形化界面