Published June 17, 2019
| Version v1
Publication
Open
Identification of high-risk habitats of Oncomelania hupensis, the intermediate host of schistosoma japonium in the Poyang Lake region, China: A spatial and ecological analysis
Creators
- 1. Fudan University Shanghai Cancer Center
- 2. Fudan University
- 3. Ministry of Education of the People's Republic of China
- 4. University of Sydney
- 5. Jiangxi Normal University
- 6. National Institute for Parasitic Diseases
Description
Identifying and eliminating snail habitats is the key measure for schistosomiasis control, critical for the nationwide strategy of eliminating schistosomiasis in China. Here, our aim was to construct a new analytical framework to predict high-risk snail habitats based on a large sample field survey for Oncomelania hupensis, providing guidance for schistosomiasis control and prevention.Ten ecological models were constructed based on the occurrence data of Oncomelania hupensis and a range of variables in the Poyang Lake region of China, including four presence-only models (Maximum Entropy Models, Genetic Algorithm for rule-set Production, Bioclim and Domain) and six presence-absence models (Generalized Linear Models, Multivariate Adaptive Regression Splines, Flexible Discriminant Analysis, as well as machine algorithmic models-Random Forest, Classification Tree Analysis, Generalized Boosted Model), to predict high-risk snail habitats. Based on overall predictive performance, we found Presence-absence models outperformed the presence-only models and the models based on machine learning algorithms of classification trees showed the highest accuracy. The highest risk was located in the watershed of the River Fu in Yugan County, as well as the watershed of the River Gan and the River Xiu in Xingzi County, covering an area of 52.3 km2. The other high-risk areas for both snail habitats and schistosomiasis were mainly concentrated at the confluence of Poyang Lake and its five main tributaries.This study developed a new distribution map of snail habitats in the Poyang Lake region, and demonstrated the critical role of ecological models in risk assessment to directing local field investigation of Oncomelania hupensis. Moreover, this study could also contribute to the development of effective strategies to prevent further spread of schistosomiasis from endemic areas to non-endemic areas.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تحديد موائل الحلزون والقضاء عليها هو المقياس الرئيسي للسيطرة على البلهارسيا، وهو أمر بالغ الأهمية للاستراتيجية الوطنية للقضاء على البلهارسيا في الصين. هنا، كان هدفنا هو بناء إطار تحليلي جديد للتنبؤ بموائل الحلزون عالية الخطورة بناءً على مسح ميداني واسع النطاق لداء البلهارسيا الوبائي، وتوفير إرشادات للسيطرة على داء البلهارسيا والوقاية منه. تم بناء عشرة نماذج بيئية بناءً على بيانات حدوث داء البلهارسيا الوبائي ومجموعة من المتغيرات في منطقة بحيرة بويانغ في الصين، بما في ذلك أربعة نماذج للوجود فقط (نماذج الإنتروبيا القصوى، والخوارزمية الجينية للإنتاج المحدد للقواعد، والمناخ الحيوي والمجال) وستة نماذج غياب للوجود (النماذج الخطية المعممة، وشرائح الانحدار التكيفية متعددة المتغيرات، والتحليل التمييزي المرن، بالإضافة إلى النماذج الخوارزمية الآلية - الغابات العشوائية، وتحليل شجرة التصنيف، والنموذج المعزز المعمم)، للتنبؤ بموائل الحلزون عالية الخطورة. استنادًا إلى الأداء التنبؤي العام، وجدنا أن نماذج التواجد والغياب تفوقت على نماذج التواجد فقط وأظهرت النماذج القائمة على خوارزميات التعلم الآلي لأشجار التصنيف أعلى دقة. كانت أعلى المخاطر تقع في مستجمعات المياه في نهر فو في مقاطعة يوجان، وكذلك مستجمعات المياه في نهر غان ونهر شيو في مقاطعة شينغزي، التي تغطي مساحة 52.3 كم 2. تركزت المناطق الأخرى عالية الخطورة لكل من موائل الحلزون وداء البلهارسيا بشكل أساسي عند التقاء بحيرة بويانغ وروافدها الرئيسية الخمسة. طورت هذه الدراسة خريطة توزيع جديدة لموائل الحلزون في منطقة بحيرة بويانغ، وأظهرت الدور الحاسم للنماذج البيئية في تقييم المخاطر لتوجيه التحقيق الميداني المحلي في مرض أونكوميلانيا هوبينسيس. علاوة على ذلك، يمكن أن تسهم هذه الدراسة أيضًا في تطوير استراتيجيات فعالة لمنع المزيد من انتشار داء البلهارسيا من المناطق الموبوءة إلى المناطق غير الموبوءة.Translated Description (French)
L'identification et l'élimination des habitats d'escargots est la mesure clé pour le contrôle de la schistosomiase, essentielle pour la stratégie nationale d'élimination de la schistosomiase en Chine. Ici, notre objectif était de construire un nouveau cadre analytique pour prédire les habitats d'escargots à haut risque sur la base d'une vaste enquête sur le terrain pour Oncomelania hupensis, fournissant des conseils pour le contrôle et la prévention de la schistosomiase. Dix modèles écologiques ont été construits sur la base des données d'occurrence d'Oncomelania hupensis et d'une gamme de variables dans la région du lac Poyang en Chine, y compris quatre modèles de présence seulement (modèles d'entropie maximale, algorithme génétique pour la production de règles, Bioclim et domaine) et six modèles de présence-absence (modèles linéaires généralisés, splines de régression adaptative multivariée, analyse discriminante flexible, ainsi que modèles algorithmiques machine - forêt aléatoire, analyse des arbres de classification, modèle boosté généralisé), pour prédire les habitats d'escargots à haut risque. Sur la base de la performance prédictive globale, nous avons constaté que les modèles de présence-absence surpassaient les modèles de présence seule et que les modèles basés sur les algorithmes d'apprentissage automatique des arbres de classification présentaient la plus grande précision. Le risque le plus élevé était situé dans le bassin versant de la rivière Fu dans le comté de Yugan, ainsi que dans le bassin versant de la rivière Gan et de la rivière Xiu dans le comté de Xingzi, couvrant une superficie de 52,3 km2. Les autres zones à haut risque pour les habitats d'escargots et la schistosomiase étaient principalement concentrées au confluent du lac Poyang et de ses cinq principaux affluents. Cette étude a développé une nouvelle carte de répartition des habitats d'escargots dans la région du lac Poyang et a démontré le rôle essentiel des modèles écologiques dans l'évaluation des risques pour diriger l'enquête locale sur le terrain d'Oncomelania hupensis. De plus, cette étude pourrait également contribuer à l'élaboration de stratégies efficaces pour prévenir la propagation de la schistosomiase des zones endémiques vers les zones non endémiques.Translated Description (Spanish)
Identificar y eliminar los hábitats de los caracoles es la medida clave para el control de la esquistosomiasis, fundamental para la estrategia nacional de eliminación de la esquistosomiasis en China. Aquí, nuestro objetivo era construir un nuevo marco analítico para predecir hábitats de caracoles de alto riesgo basado en una gran encuesta de campo de muestra para Oncomelania hupensis, proporcionando orientación para el control y la prevención de la esquistosomiasis. Se construyeron diez modelos ecológicos basados en los datos de ocurrencia de Oncomelania hupensis y una serie de variables en la región del lago Poyang de China, incluidos cuatro modelos de solo presencia (modelos de máxima entropía, algoritmo genético para la producción de conjuntos de reglas, bioclima y dominio) y seis modelos de presencia-ausencia (modelos lineales generalizados, divisiones de regresión adaptativa multivariante, análisis discriminante flexible, así como modelos algorítmicos de máquinas: bosque aleatorio, análisis de árboles de clasificación, modelo potenciado generalizado), para predecir hábitats de caracoles de alto riesgo. Con base en el rendimiento predictivo general, encontramos que los modelos de presencia-ausencia superaron a los modelos de solo presencia y los modelos basados en algoritmos de aprendizaje automático de árboles de clasificación mostraron la mayor precisión. El mayor riesgo se localizó en la cuenca del río Fu en el condado de Yugan, así como en la cuenca del río Gan y el río Xiu en el condado de Xingzi, con una superficie de 52,3 km2. Las otras áreas de alto riesgo tanto para los hábitats de caracoles como para la esquistosomiasis se concentraron principalmente en la confluencia del lago Poyang y sus cinco afluentes principales. Este estudio desarrolló un nuevo mapa de distribución de hábitats de caracoles en la región del lago Poyang y demostró el papel crítico de los modelos ecológicos en la evaluación de riesgos para dirigir la investigación de campo local de Oncomelania hupensis. Además, este estudio también podría contribuir al desarrollo de estrategias efectivas para prevenir una mayor propagación de la esquistosomiasis desde áreas endémicas a áreas no endémicas.Files
journal.pntd.0007386&type=printable.pdf
Files
(2.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:eb31498e37f3da8ebda0e5ddc17f900b
|
2.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحديد الموائل عالية الخطورة في Oncomelania hupensis، المضيف الوسيط للبلهارسيا اليابانية في منطقة بحيرة بويانغ، الصين: تحليل مكاني وبيئي
- Translated title (French)
- Identification des habitats à haut risque d'Oncomelania hupensis, l'hôte intermédiaire du schistosoma japonium dans la région du lac Poyang, en Chine : une analyse spatiale et écologique
- Translated title (Spanish)
- Identificación de hábitats de alto riesgo de Oncomelania hupensis, el huésped intermedio de schistosoma japonium en la región del lago Poyang, China: un análisis espacial y ecológico
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2949205180
- DOI
- 10.1371/journal.pntd.0007386
References
- https://openalex.org/W179804221
- https://openalex.org/W1975652353
- https://openalex.org/W2000550811
- https://openalex.org/W2002758482
- https://openalex.org/W2010275726
- https://openalex.org/W2016300203
- https://openalex.org/W2038398663
- https://openalex.org/W2064390479
- https://openalex.org/W2071506605
- https://openalex.org/W2079378460
- https://openalex.org/W2089454337
- https://openalex.org/W2109113184
- https://openalex.org/W2112315008
- https://openalex.org/W2118706433
- https://openalex.org/W2119684825
- https://openalex.org/W2129913788
- https://openalex.org/W2131850808
- https://openalex.org/W2136017883
- https://openalex.org/W2160278056
- https://openalex.org/W2171991832
- https://openalex.org/W2185381800
- https://openalex.org/W2591682040
- https://openalex.org/W2971941525
- https://openalex.org/W3024121126
- https://openalex.org/W3205825199