мониторинг каргинского мезоочага тувинского природного очага

МОНИТОРИНГ КАРГИНСКОГО МЕЗООЧАГА ТУВИНСКОГО ПРИРОДНОГО ОЧАГА
ЧУМЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И МЕТОДОВ
МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ
Кол Н.А., Ростовцев М.Г., Чульдум А.Ф.
В работе показаны способы оптимизации эпизоотологического обследования Каргинского
мезоочага Тувинского природного очага чумы. С применением методов математической
статистики получена кривая сглаженного тренда сезонного хода эпизоотического процесса.
Показано значение каждого способа сбора полевого материала. Изучен ход эпизоотического
процесса по трем основным способам поиска. Применение геоинформационных технологий
позволяет выявить динамику перемещения эпизоотий чумы внутри мезоочага.
На юго-западе Тувы в 1964 году был открыт природный очаг чумы [1]. Его границы лежат в
пределах Монгун-Тайгинского и Овюрского кожуунов. Рассматриваемый очаг, вероятно, является
северной частью Монгольского природного очага чумы [2]. В Монгун-Тайгинском районе эпизоотии
чумы регистрируются практически ежегодно и, поэтому, представляют непосредственную угрозу
населению, проживающему на его территории. На сегодняшний день зарегистрировано около 1,5
тысяч культур чумы, выделенных сотрудниками Тувинской Противочумной станции в Тувинском
природном очаге чумы за 43 года мониторинга (с 1964 по 2007 год).
Территория Тувинского природного очага чумы разделяется на шесть относительно
самостоятельных мезоочагов. Для анализа нами выбран Каргинский мезоочаг, как наиболее
репрезентативный. На его территории выделено наибольшее количество культур чумы - 895 [3].
Одной из важнейших мер по предотвращению возможных эпидемий чумы, является
мониторинг за территорией, на которой обнаруживаются культуры чумы, проводимый силами
Тувинской противочумной станции.
В результате мониторинга, проводимого на протяжении 42 лет ТувПЧС, накопился большой
объем первичной информации о пространственно-временной структуре экосистемы очага.
Составлены и ежегодно пополняются таблицы: «Культуры чумы в Каргинском мезоочаге»; «Рабочие
дни в Каргинском мезоочаге». Таблица «Культуры чумы в Каргинском мезоочаге» содержит сведения
о дате, месте обнаружения чумы (название урочища и секторе мезоочага), высоте местности, о
способе отбора проб и материале, на котором была выявлена культура чумы. Таблица «Рабочие дни в
Каргинском мезоочаге» содержит сведения о месте и дате рабочего дня эпизоогруппы. Кроме того,
производился учет численности суслика, собрана климатическая и кормовая базы данных, количество
эмбрионов на самку длиннохвостого суслика, численность хищных зверей и птиц.
В нашей работе представлены результаты исследований, проводимые в лаборатории
Геоинформатики и моделирования процессов ТИКОПР СО РАН совместно с сотрудником Тувинской
противочумной станции по анализу собранных в Каргинском мезоочаге данных. Коллективом
изучаются закономерности возникновения, существования, изменения Каргинского природного
мезоочага чумы.
Проанализированы, с применением методов математической статистики, данные о суммарной
динамике эпизоотического процесса на основе учета результативных по чуме дней. На основе анализа
многолетних данных были получены: кривая сглаженного тренда сезонного хода эпизоотического
процесса (рис. 1.); и уравнение сезонного хода эпизоотического процесса. На основе кривой
сглаженного тренда, которая хорошо описывает плавное возрастание активности, пик активности и
спад с осенней активизацией определены наиболее благоприятные даты начала и окончания
обследования Каргинского мезоочага Тувинского природного очага чумы. Подсчитана зависимость
охвата эпизоотического цикла от длины временного отрезка, затраченного на его обследование.
Также методы математической статистики были применены к выявлению особенностей
способов сбора полевого материала. Это позволило показать значение каждого способа сбора
полевого материала для оценки степени зараженности чумой. Также подробно изучен ход
эпизоотического процесса не только в абсолютных показателях, но и изменчивость значимости
способов сбора полевого материала в течение теплого (полевого) сезона. Также в работе было
определены и уточнены оптимальные сроки сбора полевого материала для лабораторного
исследования различными способами. С появлением результатов математического анализа
сотрудники Тувинской противочумной станции изменили тактику обследования мезоочага. До 2006
года зоогруппы Монгун-Тайгинского эпидотряда в течение всего полевого сезона применяли все
способы сбора полевого материала одновременно. В 2006-2007 годах этот мезоочаг (по
рекомендациям лаборатории Геоинформатики и моделирования процессов ТИКОПР СО РАН)
обследуется в два тура. В первом туре используется преимущественно сбор блох из входов нор, а во
втором туре – отлов и очес длиннохвостого суслика. Применение новой тактики улучшило качество
обследования очага, а также снижен антропогенный пресс на популяцию суслика.
количество результативных дней
16
14
12
10
8
6
4
2
0
1
11
21
май
31
10
20
июнь
30
10
20
июль
исходный ряд
30
9
19
август
29
8
18
28
сентябрь
сглаженный ряд
Рис. 1. Ход сезонного эпизоотического процесса в Каргинском мезоочаге Тувинского природного очага чумы до
и после процедуры сглаживания динамического ряда с помощью скользящего окна по трем точкам [4].
Также авторами было проанализировано пространственно-временное перемещение эпизоотий
чумы с применением геоинформационных технологий. Так как геоинформационные системы
являются оптимальным средством для представления и анализа пространственно-распределенных
экологичеcких данных [5], то большим подспорьем для мониторинга Каргинского природного
мезоочага чумы является примененение с 2006 года в ТИКОПР СО РАН геоинформационных
технологий для исследования этого мезоочага. Средства электронного картографирования на основе
ГИС расширяют возможности использования географического метода для анализа распространения
природных очагов, выявления закономерностей долговременного существования и циркуляции
возбудителей, отображения динамики
эпизоотических
процессов [6]. В результате
геоинформационного анализа динамики местонахождения точек обнаружения культур чумы, зон
заражения и зон обнаружения культур чумы в Каргинском мезоочаге было обнаружено: первое, существует тенденция перемещения эпизоотии чумы на северо-запад, вверх по течению реки Каргы;
второе, – временная динамика площади зоны заражения чумой приближенно может быть
представлена логистической моделью; третье, – флуктуации площадей обнаружения культур чумы с
4-х летним циклом.
Выявленные результаты имеют практическое значение для определения сроков наибольшего
подъема эпизоотического процесса, временного (по срокам) и количественного различия способов
выявления культур чумы, а также для определения прогнозируемого месторасположения чумы.
Полученные знания позволят сотрудникам ПЧС, применяя минимальные ресурсы выполнять
эффективный мониторинг природного мезоочага чумы.
Работа поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований проект №
07-05-96812
Литература
1. Летов Г.С. Северо-Западная окраина Монгольского очага чумы // Доклады. Иркутск. Противочум.
Ин-т. 1966. Вып.7. С. 38-43.
2. Природные очаги чумы Кавказа, Прикаспия, Cредней Азии и Сибири / Под редакцией Г.Г.
3.
4.
5.
6.
Онищенко, В.В. Кутырева. М.: ОАО "Издательство Медицина", 2004. 192 с.
Ростовцев М.Г. Хомушку Е.Ч., Калуш Ю.А., Чульдум А.Ф. Новый подход к оценке сезонной
активности Каргинского участка очаговости Тувинского очага чумы // Бюллетень ВосточноСибирского научного центра Сибирского отделения Российской Академии медицинских наук.
Иркутск, 2004. Т.2, №1. С. 157–160.
Андерсон Т. Статистический анализ временных рядов. М.: Мир, 1976. 744 с.
Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: Финансы и статистика, 1998. 288 с.
С. 253.
Хайтович А.Б., Коваленко И.С. Природные очаги инфекций на территории Украины // ArcReview
современные геоинформационные технологии. М., 2006. № 4 [35]. С. 11.
MONITORING OF KARGY MEZOFOCUS OF TUVINIAN NATURAL PLAQUE FOCUS WITH
APPLICATION OF GIS-TECHNOLOGIES AND METHODS OF MATHEMATICAL STATISTICS
Kol N. A., Rostovtsev M. G., Chuldum A. F.
Ways to optimization of epizootological investigation of Kargy mezofocus of Tuvinian natural plague focus
have been shown in the work. A curve of smoothed trend of seasonal course of the epizootic process has
been received by means of methods of mathematical statistics. The significance of every method of field
material collecting has been shown. The course of the epizootic process has been studied by three main
methods of searching for plaque. The use of GIS-technologies allows revealing a dynamics of displacement
of plague epizootics within mezofocus.