نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

• محمد کریمی ¹
• سجاد حقی ¹
• احمد علی حنفی بجد ²

¹ دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

² گروه حشره شناسی پزشکی و مبارزه با ناقلین، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی و درمانی تهران

چکیده

تب دانگ، یکی از بیماری‌های واگیر و ویروسی می‌باشد که از طریق دو گونه‌ پشه‌ آئدس اجیپتی و پشه آئدس آلبوپیکتوس منتقل می‌شود و به سرعت در جهان در حال گسترش است. هدف اصلی این تحقیق مدلسازی توزیع مکانی ناقلین این بیماری در ایران می‌باشد که با توجه به عدم وجود داده‌های ناقلین کافی در کشور، از داده‌‌های ناقلین موجود در سطح جهان و همچنین در سطح قاره آسیا، در دو مقیاس مختلف استفاده شد. از مهمترین جنبه‌های نوآوری این تحقیق می‌توان به استفاده از لایه‌ی هتروژنتی به عنوان یک فاکتور کمکی برای تحلیل نقاط حضور و کاهش خود همبستگی مکانی و به کارگیری و مقایسه دو مدل پراکنش گونه متکی به داده‌های حضور برای انتخاب روش مدلسازی بهینه اشاره کرد. در این راستا، ابتدا با استفاده از روش آنتروپی بیشینه (MaxEnt) و یک نوع الگوریتم ژنتیک تحت عنوان گارپ (GARP) میزان مطلوبیت زیستگاهی در سطح جهان با قدرت تفکیک مکانی 5 کیلومتر برای هر دو گونه مدلسازی شد. برای ارزیابی مدل‌های مذکور، متغیرهای تراکم جمعیت، اقلیم، تراکم پوشش گیاهی، ارتفاع و کربن آلی خاک لحاظ شدند. با توجه به دقت بالای روش‌ MaxEnt، با استفاده از این روش، مطلوبیت زیستگاهی قاره آسیا با قدرت تفکیک 900 متر برای هر دو گونه مدلسازی شد. مقادیر سطح زیر منحنی (AUC) برای گونه آئدس اجیپتی 942/0 و برای گونه آئدس آلبوپیکتوس 948/0 محاسبه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که استان‌های شمالی و جنوبی کشور مطلوبیت زیستگاهی بالاتری را برای هر دو گونه دارند با این تفاوت که گونه آئدس اجیپتی در قسمت‌های جنوبی به سمت شرق در حاشیه دریایی عمان دارای احتمال پراکندگی بالاتری می‌باشد. در پیاده‌سازی روش‌ MaxEnt برای گونه‌ آئدس آلبوپیکتوس، استان‌های موجود در غرب ایران نیز مطلوب تعیین شدند که این مهم در مقیاس کوچکتر به صورت درست مدلسازی نشده بود. در بهمن 1399 متاسفانه تعداد کمی پشه و تخم پشه آئدس در شهرستان بندرلنگه کشف شد که دقیقا این تحقیق آن‌ را پیش‌‌‌بینی کرده بود. نتایج این مطالعه می‌تواند در راستای برنامه‌ریزی برای مدیریت جمعیت این حشرات ناقل برای کنترل بیماری هم‌زمان با پایش جمعیت‌ها در فصول اپیدمی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

• تب دانگ
• توزیع مکانی
• پشه آئدس اجیپتی
• پشه آئدس آلبوپیکتوس
• مدل آنتروپی بیشینه
• ایران

عنوان مقاله [English]

Modeling the spatial distribution of Dengue fever disease in Iran using Maxent entropy model and Genetic Algorithm

نویسندگان [English]

• Mohammad Karimi ¹
• Sajjad Haghi ¹
• Ahmad ali Hanafi Bojd ²

¹ K.N. Toosi University of Technology

² Department of Medical Entomology & Vector Control, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences

چکیده [English]

Dengue fever is Chickenpox is a contagious and viral disease that is transmitted by two species of Aedes Egyptian mosquitoes and Aedes albopicus mosquitoes and is spreading rapidly in the world. The main purpose of this study is to model the spatial distribution of carriers of this disease in Iran. Due to the lack of sufficient carrier data in the country, carrier data available worldwide and also in Asia, in two different scales were used. Among the most important aspects of this research, we can name the use of heterogeneous layer as an auxiliary factor to analyze the presence points and reduce spatial autocorrelation and the use and comparison of two species distribution models based on presence data for Selecting the optimal modeling method. In this regard, first, using the maximum entropy method (MaxEnt) and a type of genetic algorithm called GARP (GARP), the level of habitat suitability in the world with a spatial resolution of 5 km for both species was modeled. To evaluate the mentioned models, the variables of population density, climate, vegetation density, altitude and soil organic carbon were considered. Due to the high accuracy of the MaxEnt method, using this method, the habitat suitability of the Asian continent with a resolution of 900 m was modeled for both species. The values under the curve (AUC) for the two types of carriers were calculated to be 0.9. The results showed that the northern and southern provinces of the country have higher habitat suitability for both species, with the difference that Aedes aegypti species in the southern to eastern parts of the Oman Sea coast has a higher probability of distribution. In implementing the MaxEnt method for Aedes albopicus, the provinces in western Iran were also identified as desirable, which was not properly modeled on a smaller scale. In February 2016, unfortunately, a small number of mosquitoes and AIDS mosquito eggs were discovered in Bandar Lengeh, which was exactly what this research had predicted. The results of this study can be used in line with planning for population management of these vector insects to control the disease at the same time as monitoring populations during epidemic seasons.

کلیدواژه‌ها [English]

• Dengue fever
• Aedes albopictus
• Aedes aegypti
• MaxEnt
• GARP
• world
• Iran