中国大陆COVID-19疫情的空间传播模式的多重分形缩放分析
摘要：揭示疫情空间扩散的时空演化规律有助于预防和控制疫情的传播。本文基于中国大陆各地区的实时COVID-19数据集，旨在探索COVID-19流行病的空间扩散模式的多重分形缩放及其演化特征。采用ArcGIS技术和盒计数方法来提取空间数据，并使用基于重新缩放概率（miu加权方法）的最小二乘回归来计算分形参数。结果表明，中国的COVID-19流行病呈多重分形分布。广义相关维度谱呈倒S形曲线，但当q<<0时，分形维度值明显超过嵌入空间的欧几里德维度。局部奇异谱呈右倾的非对称单峰曲线。分形维度增长曲线呈准S形曲线。根据这些谱和曲线，可以得出以下主要结论：首先，COVID-19流行病在演化过程中出现了自相似模式，似乎被多重分形缩放定律所主导。其次，中国各地的COVID-19空间模式可以用全局聚类和局部无序扩散来描述。第三，中国的COVID-19空间扩散过程经历了四个阶段，即初始阶段、快速扩散阶段、层级扩散阶段和最后的收缩阶段。本研究表明，多重分形理论可用于表征COVID-19流行病的时空扩散，案例分析可能对进一步探索空间扩散的自然规律具有指导意义。
作者：Yuqing Long, Yanguang Chen, Yajing Li
论文ID：2010.02747
分类：Physics and Society
分类简称：physics.soc-ph
提交时间：2023-08-09