【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于健康大数据和时空大数据处理交叉，尤其涉及一种疾病与土壤元素含量关联性计算方法。
技术介绍
1、在健康卫生领域，已知的地方疾病都与疾病发生地特有的自然环境因素相关，而一些疾病虽然不能称为地方病，也与自然环境有着密切关联性，例如泌尿系统综合疾病多与地方饮用水和土壤的化学元素含量直接相关，而饮用水中的化学元素含量又受到土壤化学元素含量的严重影响。因此，土壤化学元素的含量是影响一些疾病发生的重要自然环境因素之一，研究疾病与土壤化学元素含量的关联性计算方法对于研究疾病成因、维护人类生命健康具有重要意义。
2、当前，虽然许多医学界学者非常重视疾病与化学元素之间的关系，但是这些学者多是从患者自身携带元素浓度等角度进行研究，较少探讨疾病与土壤化学元素含量之间的关联性。尽管有一些研究分析了地方病与区域化学元素含量的关系，但是这些研究当中多是定性分析，尚未给出明确的关联性计算方法。
3、虽然一些地理信息系统软件(如arcgis)提供了空间关联性计算工具，但这些工具重在空间自相关分析，而且分析的对象多是行政区域(如按行政区划分析某种疾病的自相关性)。以行政区划为单元分析疾病空间自相关性，一方面弱化了疾病患者生活的局部特有的自然地理环境，二方面分析空间自相关性仅能分析区域之间疾病发生是否存在一定的空间聚集性，无法分析疾病与自然环境因素的关联性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种疾病与土壤元素含量关联性计算方法，用于计算局部疾病患者数量与局部土壤化学元素含
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种疾病与土壤元素含量关联性计算方法，包括：
3、获取疾病空间数据集，其中，所述疾病空间数据集包括患者地理坐标；
4、将土壤采样点坐标与每个采样点化学元素丰度检测值合并，生成土壤元素含量空间数据集；
5、利用滑动窗口方法，对所述疾病空间数据集进行处理，获取单元格数据集；
6、获取所述单元格数据集的每个单元格的疾病患者数量和土壤化学元素含量的插值计算量；
7、计算所述疾病患者数量和土壤化学元素含量插值计算量之间的相关系数，获取疾病与土壤元素含量关联性。
8、可选地，获取所述疾病空间数据集包括
9、获取患者住址，在住址空间数据库中匹配患者住址并获取对应的地理空间坐标；
10、将所述地理空间坐标保存为所述疾病空间数据集。
11、可选地，利用滑动窗口方法，对所述疾病空间数据集进行处理包括：
12、获取所述疾病空间数据集中所述地理空间坐标的极小值和极大值；其中所述极小值和极大值包括：x极小值xmin、x极大值xmax、y极小值ymin和y极大值ymax；x和y为地理空间坐标的x轴坐标和y轴坐标；
13、基于所述极小值和极大值，预设滑动窗口；
14、将所述滑动窗口分别沿所述地理空间坐标的x轴和y轴进行滑动，获取单元格数据集。
15、可选地，预设所述滑动窗口包括：
16、设定滑动窗口的大小ξ，满足ξ<xmax-xmin且ξ<ymax-ymin；设定滑动窗口在x轴和y轴方向的滑动间距δx和δy，满足δx≤ξ和δy≤ξ；
17、创建大小为ξ的正方形窗口w，将w左下角移至(xmin,ymin)，正方形窗口w表达为w＝(x1,y1,x2,y2)，其中x1和y1是窗口左下角坐标值，x2和y2为窗口右上角坐标值。
18、可选地，将所述滑动窗口分别沿所述地理空间坐标的x轴和y轴进行滑动，获取单元格数据集包括：
19、步骤1.将窗口w以δx的间距依次沿x轴正方向滑动，当窗口的x2≥xmax时，将窗口w移回到左侧，即窗口w的x1＝xmin；
20、步骤2.将窗口w沿y轴正方向移动δy的距离，再以δx间距沿x轴正方向滑动；
21、步骤3.重复步骤1-步骤2，直到滑动窗口全部覆盖所有疾病患者分布的空间区域；窗口w每滑动一次，即将当前窗口w存入所述单元格数据集；其中所述单元格数据集表达为g＝{w1,w2,...wn}，其中n为单元格数量。
22、可选地，获取所述单元格数据集的每个单元格的疾病患者数量包括：
23、根据疾病患者的所述患者地理坐标与单元格的空间包含关系，统计每个单元格包含的疾病患者数量。
24、可选地，获取所述单元格数据集的每个单元格的土壤化学元素含量包括：
25、计算每个单元格的中心点坐标；
26、从所述土壤元素含量空间数据集中，搜索距离每个单元格的中心点坐标最近的若干土壤采样点，基于若干土壤采样点，使用二次反距离加权插值方法计算单元格中心点的元素含量，即为单元格的土壤化学元素含量。
27、可选地，每个单元格的土壤化学元素含量为：
28、
29、其中，dj是第i个单元格的k近邻ni中第j个土壤采样点与单元格中心的距离，cj是第j个土壤采集点的化学元素的含量，k为距离每个单元格的中心点坐标最近的若干土壤采样点的个数，ci是第i个单元格的化学元素的含量。
30、可选地，所述疾病患者数量和土壤化学元素含量之间的相关系数为：
31、
32、其中，n为单元格数量，pi为第i个单元格的疾病数量，ci为第i个单元格的元素含量，为所有单元格疾病数量的均值，为所有单元格元素含量均值。
33、本专利技术具有以下有益效果：
34、本专利技术提供了一种疾病与土壤元素含量关联性计算方法。本专利技术不以行政区划为统计单位，而是以大小可调节的滑动窗口为统计单元，统计每个单元覆盖的疾病患者数量及其化学元素含量，最后使用相关性计算公式计算疾病数与土壤化学元素含量的相关性系数。因此，本专利技术一方面解决了当前疾病空间统计的地理空间单元划分的问题，使得疾病的地理空间分析更能突出患者局部自然地理特性，分析结果更加精准，二方面通过计算疾病患者数量与元素含量的相关性系数，可以定量表达二者的关联性，有助于卫生健康领域更精确地分析自然地理环境与人类健康的关系。
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1.一种疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，获取所述疾病空间数据集包括：
3.根据权利要求2所述的疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，利用滑动窗口方法，对所述疾病空间数据集进行处理包括：
4.根据权利要求3所述的疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，预设所述滑动窗口包括：
5.根据权利要求4所述的疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，将所述滑动窗口分别沿所述地理空间坐标的x轴和y轴进行滑动，获取单元格数据集包括：
6.根据权利要求1所述的疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，获取所述单元格数据集中，每个单元格的疾病患者数量包括：
7.根据权利要求1所述的疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，获取所述单元格数据集的每个单元格的土壤化学元素含量包括：
8.根据权利要求7所述的疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，每个单元格的土壤化学元素含量为：
9.根据
...【技术特征摘要】
1.一种疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，获取所述疾病空间数据集包括：
3.根据权利要求2所述的疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，利用滑动窗口方法，对所述疾病空间数据集进行处理包括：
4.根据权利要求3所述的疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，预设所述滑动窗口包括：
5.根据权利要求4所述的疾病与土壤元素含量关联性计算方法，其特征在于，将所述滑动窗口分别沿所述地理空间坐标的x轴和y轴进行滑动...
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