Metody kartograficzne wspomagają walkę z SARS-CoV-2

Metody kartograficzne pozwalają scharakteryzować występowanie pandemii SARS-CoV-2 i wyznaczać strefy największego zagrożenia zakażeniem, a tym samym obszary, w których należy podjąć najbardziej intensywne działania. Mapy rozmieszczenia zakażeń w Niemczech opracowali naukowcy z WAT.

„Przykład Niemiec pokazuje, że nawet krajom, które uważane są za dość dobrze radzące sobie z pandemią, nie jest łatwo sprostać walce z tak podstępnym wrogiem jak wirus SARS-CoV-2” – uważa dr hab. inż. Albina Mościcka z Wydziału Inżynierii Lądowej i Geodezji Wojskowej Akademii Technicznej.

Wspólnie z dr. inż. Andrzejem Araszkiewiczem, dr inż. Martą Kuźmą oraz doktorantami Jakubem Wabińskim i Damianem Kiliszkiem podsumowała wyniki swoich badań w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Journal of Clinical Medicine”.

Naukowcy zbadali przestrzenne zróżnicowanie struktury i koncentrację przestrzenną zarażonych osób. Zjawiska badano w okresie dwóch fal infekcji w Niemczech: wiosną i jesienią 2020 r. Do badań wybrano obszar Niemiec z uwagi na dużą liczbę wykonywanych tam testów oraz dostępność szczegółowych danych dotyczących zakażeń, podawanych przez Instytut Kocha z Berlina.

„Wyniki badań wykazały, że o ile w początkowej fazie pandemii (wiosną) istniały pojedyncze ogniska zakażeń, o tyle jesienią zakażenia objęły już cały kraj. Oznacza to, że latem, gdy wydawało się, że wirus odpuścił, on po cichu rozprzestrzeniał się na cały kraj. To dowodzi jak bardzo jest on podstępny i jest cenną wskazówką do tego, aby zachować czujność nawet wtedy, gdy statystyki zakażeń są bardzo optymistyczne” – wnioskuje dr hab. inż. Mościcka.

Naukowcy udowodnili, że analiza przestrzenno-czasowa pandemii przy użyciu ograniczonych danych o zakażeniach może być przydatna do szybkiej i wstępnej oceny rozprzestrzeniania się infekcji. W badaniach zastosowano metodę kartograficzną. Polega ona na wykorzystaniu map do analizy i poznawania zjawisk, odkrywania nowych prawidłowości w ich rozmieszczeniu i wzajemnych zależności oraz prognozowania zmian.

„Mapa pokazuje relacje przestrzenne pomiędzy przedstawianymi zjawiskami w sposób bezpośredni, czyli dokładnie tak, jak one istnieją w rzeczywistości. Badania z wykorzystaniem mapy są stosowane m. in. w ochronie środowiska, logistyce, zarządzaniu kryzysowym, transporcie, archeologii, dziedzictwie kulturowym” – wylicza dr hab. inż. Mościcka zalety badań z wykorzystaniem mapy.

Jak wyjaśnia, istotą zastosowanej kartograficznej metody badań jest włączenie do procesu badawczego metod wywodzących się z różnych nauk, np. statystyki, matematyki, fizyki. Umożliwia to wielokierunkowe i wieloparametrowe przekształcanie danych przedstawianych na mapach, a w konsekwencji wydobywanie z nich zupełnie nowych informacji.

W analizie przestrzennej naukowcy zastosowali model potencjału, entropię, metodę centrograficzną i krzywą Lorenza. Model umożliwił wyodrębnienie regionów rdzeniowych o wysokim poziomie rozwoju nowych infekcji wraz z obszarami ich oddziaływania oraz regiony o niskim poziomie generowania nowych infekcji. Entropia wykazała przestrzenny rozkład zróżnicowania obszaru objętego zakażeniami oraz zmianę tych cech między wiosną a jesienią. Metoda koncentracji umożliwiła przestrzenne i liczbowe zademonstrowanie koncentracji zakażonej populacji na danym obszarze.

Kartograficzne metody badania rozmieszczenia zakażeń w pandemii COVID-19 mogą być szeroko wykorzystane. Służą do analiz związanych z chorobami zakaźnymi i innymi szybko rozprzestrzeniającymi się zjawiskami. Wspomagają związane z tym zarządzanie kryzysowe. Można je stosować także do analiz bezrobocia lub wykształcenia.

Z pomocą metod kartograficznych wyznaczane są obszary o podobnych właściwościach ekonomicznych (np. poziomu dochodów), środowiskowych (np. zanieczyszczenia powietrza) i społecznych (np. zdrowie publiczne). Znajomość tych obszarów umożliwia podjęcie właściwych działań na rzecz m.in. zrównoważonego rozwoju kraju.

Artykuł źródłowy: „Modeling of Various Spatial Patterns of SARS-CoV-2: The Case of Germany” można znaleźć tutaj: https://www.mdpi.com/2077-0383/10/7/1409.

Źródło: naukawpolsce.pap.pl