居民就醫(yī)時(shí)空可達(dá)性測(cè)度及其空間分布特征

陳 杰 薛建華 韓 亮 張憲哲 洪潁偉

(1. 山西大同大學(xué) 建筑與測(cè)繪工程學(xué)院, 山西 大同 037009;2. 太原師范學(xué)院, 山西 晉中 030619)

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,居民對(duì)醫(yī)療資源的需求日益增長(zhǎng),但醫(yī)療資源的空間配置仍不均衡,影響著基本公共衛(wèi)生服務(wù)均等化和公平性實(shí)現(xiàn)[1-2]。居民的就醫(yī)可達(dá)性常常被用來(lái)衡量醫(yī)療資源的空間均衡性和居民就醫(yī)的合理性[3-5]?？臻g可達(dá)性是指借助特定的交通系統(tǒng)從空間上從一點(diǎn)到達(dá)另一點(diǎn)的難易程度,最早由Hansen(1959)提出,并定義為交通網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)相互作用潛在機(jī)會(huì)的大小[6]。因此,就醫(yī)可達(dá)性可定義為居住人口借助特定的交通系統(tǒng)獲取醫(yī)療服務(wù)的便捷程度[7]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)可達(dá)性已經(jīng)開(kāi)展了大量的研究,以往研究多借助地理信息系統(tǒng)(geographic information system,GIS)進(jìn)行測(cè)算與空間表達(dá),存在較多問(wèn)題:①忽視路網(wǎng)的連通性。研究者主要通過(guò)傳統(tǒng)的路網(wǎng)數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集,易造成因路網(wǎng)數(shù)據(jù)采集詳盡程度不夠,而忽略實(shí)際的連通情況[8-9];②時(shí)間成本估算的偏差?，F(xiàn)階段可達(dá)性的研究設(shè)施供給地和居民需求地間的時(shí)間常通過(guò)路段的等級(jí)與設(shè)定速度估算,忽視了實(shí)際路況[10-11];③較多研究單元基于街道尺度,難以指導(dǎo)規(guī)劃實(shí)施。隨著空間感知及互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)定位技術(shù)的快速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)商提供的導(dǎo)航服務(wù)能夠精確位置定位信息,從而更加準(zhǔn)確地反映實(shí)際交通通行狀況[12-13],通過(guò)網(wǎng)絡(luò)編程調(diào)用互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)商提供接口,來(lái)爬取出行路徑和時(shí)間等信息,大大減少了構(gòu)建路網(wǎng)數(shù)據(jù)集工作量,提高了時(shí)間可達(dá)性計(jì)算的精度[14-15]。

本文基于互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)的精準(zhǔn)路徑導(dǎo)航特征,通過(guò)python程序構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng),批量獲取了大同市域研究單元(格網(wǎng))分別至各醫(yī)院通行路徑和時(shí)間距離;同時(shí),利用GIS軟件計(jì)算并生成大同市居民就醫(yī)時(shí)間可達(dá)性圖;研究的最小基本單元為格網(wǎng),能更為精確分析居民點(diǎn)就醫(yī)可達(dá)性的時(shí)空分布特征,評(píng)價(jià)大同市醫(yī)療資源分布的均衡性。

1 研究區(qū)、數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 研究區(qū)

本文選取大同市為研究區(qū)域,大同市是山西省省域副中心城市,是重要的綜合能源基地。地處,112°34′～114°33′ E,39°03′～40°44′ N,位于中國(guó)華北地區(qū)、山西北部、大同盆地中心、晉冀蒙三省區(qū)交界處、黃土高原東北邊緣?？偯娣e1.4×104km2,共有平城區(qū)、云岡區(qū)、云州區(qū)和新榮區(qū)4個(gè)區(qū),截至2020年,常住人口約310萬(wàn)人。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

大同市道路等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)通過(guò)公開(kāi)地圖(Open Street Map)獲取,醫(yī)療服務(wù)設(shè)施選取2020年大同市30所二級(jí)和三級(jí)醫(yī)院。通過(guò)百度地圖應(yīng)用程序接口(application programming interface,API)的地址匹配,并經(jīng)投影變換,得到大同市醫(yī)院分布圖,如圖1所示。經(jīng)行政區(qū)域統(tǒng)計(jì),可以看出60%的二級(jí)以上醫(yī)院位于市內(nèi)4個(gè)區(qū),有18所,其他各縣的醫(yī)院則較少,均為2所。大同市1 km×1 km人口格網(wǎng)數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所發(fā)布的中國(guó)人口空間分布公里網(wǎng)格數(shù)據(jù)集(2015年),該數(shù)據(jù)利用衛(wèi)星遙感影像、土地利用類型數(shù)據(jù)、人口統(tǒng)計(jì)資料等,在高程、地貌等多種空間數(shù)的支撐下生成,如圖2所示。圖1、圖2的審圖號(hào)為晉S(2021)005號(hào)。

圖1 大同市醫(yī)院分布圖

圖2 大同市格網(wǎng)人口分布

1.3 研究方法

1.3.1出行時(shí)間的確定

出行時(shí)間的確定是可達(dá)性計(jì)算與分析的關(guān)鍵,通過(guò)python語(yǔ)言構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng),調(diào)用地圖API,可批量獲取研究區(qū)范圍研究單元與各醫(yī)院間的不同交通模式下的路徑和時(shí)距。由于地圖導(dǎo)航路徑時(shí)間源自實(shí)際路況的反饋,較傳統(tǒng)基于GIS網(wǎng)絡(luò)分析時(shí)速賦值的時(shí)間計(jì)算更為精確。詳細(xì)步驟:①起始點(diǎn)O,提取研究單元格網(wǎng)中心作為起始點(diǎn)坐標(biāo);②目標(biāo)點(diǎn)D,請(qǐng)求訪問(wèn)百度地圖API接口,爬取醫(yī)院坐標(biāo)位置作為目標(biāo)點(diǎn);③出行路徑與時(shí)距,將準(zhǔn)備好的對(duì)應(yīng)OD矩陣導(dǎo)入GIS軟件,通過(guò)設(shè)置出行方式,批量生成所有起始點(diǎn)O至所有目標(biāo)點(diǎn)D的最優(yōu)交通時(shí)距。

1.3.2就醫(yī)可達(dá)性測(cè)度方法

就醫(yī)可達(dá)性可定義為居民通過(guò)某種交通方式從各研究單元出發(fā)(起始點(diǎn))至所有醫(yī)院(目標(biāo)點(diǎn))的時(shí)間的最小值,測(cè)度方法,如式(1)所示。

(1)

式中,Ai為研究單元i到醫(yī)院j的最近可達(dá)時(shí)間;nj為研究區(qū)內(nèi)醫(yī)院的數(shù)量。

基于百度地圖API爬取的駕駛模式下的OD最佳路徑時(shí)間成本,并根據(jù)式(1),計(jì)算得到各研究單元至醫(yī)院的最近可達(dá)時(shí)間。

2 結(jié)果與分析

2.1 居民就醫(yī)時(shí)間成本分析

根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù),得到大同市所有醫(yī)院與研究單元間的時(shí)間可達(dá)性數(shù)值。為便于直觀地表達(dá)各研究單元至醫(yī)院的可達(dá)性的局部差異,以5 min為時(shí)間間隔,將景區(qū)可達(dá)時(shí)間劃分為0～5 min、5～10 min、10～15 min、15～20 min、20～25 min、25～30 min和>30 min 7個(gè)時(shí)間段,量化統(tǒng)計(jì)各時(shí)間段在空間上的人口和面積分布頻率和累計(jì)頻率,結(jié)果如表1所示。

表1 就醫(yī)可達(dá)性分布頻率和累計(jì)頻率

從表1中可得出,大同市就醫(yī)時(shí)間可達(dá)性總體較好。就累計(jì)覆蓋人口而言,在15 min以內(nèi)的就醫(yī)可達(dá)性為89.6%,30 min以內(nèi)的達(dá)到99.4%。各個(gè)時(shí)間段所占的百分比中0～5 min、5～10 min、10～15 min所占比例較大,就醫(yī)可達(dá)性較高;15～20 min、20～25 min、25～30 min所占比例9.8%,就業(yè)可達(dá)性適中,30 min以上的約占0.7%,就醫(yī)可達(dá)性較低。就累計(jì)覆蓋面積而言,在15 min以內(nèi)的就醫(yī)可達(dá)性為52.7%,30 min以內(nèi)的達(dá)到93.9%。各個(gè)時(shí)間段所占的百分比中5～10 min、10～15 min、15～20 min所占比例較大,30 min以上約占6.0%。

由分布頻率和累計(jì)頻率的趨勢(shì)分析可知:就覆蓋面積而言,OD時(shí)間成本分布分布頻率集中于中部,兩邊較分散,隨著時(shí)間的增長(zhǎng)呈現(xiàn)出先快速上升再持平后平緩下降的趨勢(shì);累計(jì)頻率先快速上升后逐漸持平,如圖3所示。就覆蓋人口而言,OD時(shí)間成本分布分布頻率集中于0～5 min,隨著時(shí)間的增長(zhǎng)呈現(xiàn)出先快速下降的趨勢(shì);累計(jì)頻率先上升后逐漸持平,如圖3所示。

圖3 累計(jì)面積和人口比例圖

2.2 就醫(yī)空間可達(dá)性分布特征

為分析就醫(yī)可達(dá)性空間分布特征差異,根據(jù)前述最近可達(dá)時(shí)間等級(jí),通過(guò)ArcGIS10.8軟件對(duì)大同市居民就醫(yī)可達(dá)性進(jìn)行空間分布制圖,如圖4所示，審圖號(hào)為晉S(2021)005號(hào)。由圖4可以清晰地看出:就醫(yī)可達(dá)性低的區(qū)域大多位于大同市區(qū)縣邊界,離醫(yī)院較遠(yuǎn),交通不便,居民出行多靠級(jí)別較低的鄉(xiāng)道;可達(dá)性高的區(qū)域通常地理位置優(yōu)越,離醫(yī)院距離較近,交通網(wǎng)絡(luò)較為密集,距離主要干道(省道、國(guó)道、高速等)較近,從而提高了這些區(qū)域的就醫(yī)可達(dá)性?？傮w上,就醫(yī)空間可達(dá)性具有明顯的交通指向性特征,空間分布呈圈層式圍繞醫(yī)院為中心向外圍擴(kuò)展的趨勢(shì),4個(gè)城區(qū)中,由于平城區(qū)、云岡區(qū)擁有較豐富的醫(yī)療資源,且道路設(shè)施完善,交通便利,其就醫(yī)可達(dá)性遠(yuǎn)高于其他區(qū)縣。

圖4 就醫(yī)可達(dá)性分布

3 結(jié)束語(yǔ)

本文綜合運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)和GIS空間分析功能,基于醫(yī)院、人口及交通等數(shù)據(jù),選取最近可達(dá)醫(yī)院時(shí)間成本作為居民就醫(yī)可達(dá)性的測(cè)度指標(biāo),探討了大同市就醫(yī)時(shí)空可達(dá)性及空間分布特征。結(jié)果顯示:

(1)與基于傳統(tǒng)路網(wǎng)數(shù)據(jù)構(gòu)建可達(dá)性模型相比,基于互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)提供的實(shí)際道路通行時(shí)間可以更為精確地反映實(shí)際通行狀況,可達(dá)性評(píng)價(jià)的結(jié)果更為客觀。

(2)大同市醫(yī)療服務(wù)可達(dá)性分布不均衡,各區(qū)縣存在明顯差異,整體呈從中心向外逐漸降低的趨勢(shì)。平城區(qū)可達(dá)性較好,縣域邊緣可達(dá)性較差。

(3)影響大同市醫(yī)院的可達(dá)性的因素主要有醫(yī)院的分布、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、醫(yī)院等級(jí)等。

此外,本研究?jī)H考慮了以汽車方式抵達(dá)醫(yī)院,實(shí)際中也存在一部分居民是通過(guò)公交等其他方式抵達(dá)一些醫(yī)院的情況。同時(shí),在進(jìn)行就醫(yī)可達(dá)性分析時(shí),醫(yī)院的規(guī)模等級(jí)也會(huì)影響居民的就醫(yī)選擇,影響時(shí)間可達(dá)性的計(jì)算結(jié)果。因此,未來(lái)需要結(jié)合設(shè)施的規(guī)模等級(jí)和多交通出行方式,更為精準(zhǔn)科學(xué)地評(píng)價(jià)多交通方式下居民就醫(yī)時(shí)空可達(dá)性。