基于gis和元胞自动机艾滋病传播的研究

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1、独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学

2、位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：张飘而导师签名：书叶兄日期：鹚。IJ．研．武汉理工大学硕士学位论文摘要元胞自动机是复杂系统研究的重要工具，依据简单的局部转换规则可以模拟出复杂的现象，应用于流行病传播研究中为流行病预防提供依据；地理信息系统具有强大的空间分析模块，可用于流行病的空间分布特征研究，找到影响流行病传播的各种可能因素。基于元胞自动机的流行病传播模型是一种简单高效的动态系统，地理信息系统可以存储大量空间数据，具有强大的对静态空间数据的分析功能，结合元胞自动机传播模型动态

3、演化数据以及地理信息系统的数据分析功能，集成二者，发挥各自的优势，在统一地图平台下创建基于元胞自动机的集成系统，可以实时分析和显示数据，得到更加真实的流行病传播模拟效果，为流行病传播研究提供了一个新思路，具有一定的现实意义。本文考虑将MapX组件嵌入到CA中的集成方法，建立一个基于流行病数据的可以动态模拟传播过程的新系统，系统的完成主要通过VC++编程实现。该集成系统主要由两部分组成，一部分是系统的内部驱动机制，也是系统的核心部分，基于元胞自动机的流行病传播模型，定义影响流行病传播的各类参数，例如：元胞状态、元胞传染强度、元胞抵抗力、邻居构成、传染概率等参数，结合具体的空间数据可以不断的改

4、进各参数值以及定义方法，优化元胞自动机传播模型以及状态跟新规则；另外一部分就是系统的图形显示部分，通过MapX的数据绑定操作以及依据单一属性、多属性的专题图制作方法，将绑定的初始数据以及元胞自动机传播模型的模拟结果数据在地图平台上图形化显示出来，得到系统的可视化界面，进一步研究分析流行病的传播特点。最后应用文中所提出的理论和方法，以武汉市十三个行政区11年的艾滋病统计数据为例，进行数据预处理，简单空间分析(基于统计数据的单一属性、多属性专题图)及不同初始条件下元胞自动机传播模型的两次模拟，得到可能的传播结果图，将模拟数据与真实数据进行对比，进一步证实了这一集成系统在流行病传播领域中应用的可

5、行性。本文的创新点：(1)扩展了元胞自动机传播模型。引入实际的地图数据作为元胞空间显得更加真实，参照具体对象的实际位置信息，例如：居住地址或者所在地的经纬度坐标等，计算两点的实际距离，优化地理邻居的定义，结合空间对象的空间数据以及感染数据，优化传播模型的转换规则。(2)使用MapX的对地理数据的分析显示功能，为元胞自动机模型的图形化界面显示提供了新的途径。基于状态属性字段值制作专题图，可以清晰的显示出具体地图背景下，元胞自动机传播模型的模拟结果图。关键字：元胞自动机，地理信息系统，MapX，流行病传播AbstractCellularAutomataisanimportanttoolinco

6、mplexsystemresearch，itcansimulatecomplexphenomena,thestudyonepidemicspreadCanprovide’usefulsuggestionforepidemicprevention；GeographicInformationSystemhasapowerfulspatialanalysismodule，wecananalyzeandstudythespatialdistributioncharacteristicsofepidemicbasedon也edistributionofspatialdata,SOwecanfindk

7、indsoffactorswhichmayinfluencethespreadofepidemic．CellularAutomatamodeliSasimplebutefficientdynamicsystem，ithasacertainspaceconcept，GeographicInformationSystemhaspowerfulspatialdataanalysisfunction，SOit'softenuse