民族山區(qū)居民點就醫(yī)便捷性評價

魏曉燕，蔡健玲，周峻松，陳璐，劉家輝

(1.云南省測繪資料檔案館，昆明 650034；2.昆明理工大學 國土資源工程學院，昆明 650093；3.西南林業(yè)大學 地理學院，昆明 650224)

0 引言

醫(yī)療衛(wèi)生是保障民生的公共服務之一[1]。我國受經濟發(fā)展不平衡和地域阻隔等原因的影響，東西部、城市與農村的公共醫(yī)療服務水平仍然存在很大差異[2]。對醫(yī)療服務設施均等化的研究有多個視角，與地理學相關的主要集中在公共服務設施空間可達性的研究。公共服務設施空間可達性是指借助交通工具和道路使人接近設施、獲取服務的難易程度[3]。

過去關于公共服務設施可達性的研究方法，多采用公共服務設施的服務半徑、居民點到達公共服務設施的最短距離、價值以及最短時間等[4-12]。也有學者把可達性理解為供需，采用重力模型[5]、核密度法[13]、移動搜索法[14]、兩步移動搜索法[15]、加強兩步移動搜索法等從供需平衡的視角研究可達性[16-17]。很少有學者將道路本身作為研究對象，將道路脆弱性與可達性相結合研究居民到達公共服務設施的難易程度。

道路脆弱性的研究始于20世紀70年代，研究主要集中在3個方面：①從路網的拓撲結構出發(fā)考慮路網的連接性[18-19]。②路段通行能力下降或阻斷后，評估區(qū)域可達性和社會經濟造成的影響，進而對路段的重要性進行分等定級[20-23]。③模擬特定的災害場景，評價路網損毀后對區(qū)域可達性的影響。關于路網脆弱性的研究大多集中在城市內部或區(qū)域之間，很少將路網脆弱性應用于民生服務這一特定場景[24]。

本文選擇典型的民族山區(qū)云南省作為研究區(qū)，在強調路網脆弱性的基礎上，結合道路線性復雜性和居民點到達醫(yī)院的時間可達性，提出了民族山區(qū)居民點就醫(yī)便捷性指數，建立了民族山區(qū)居民點就醫(yī)便捷性評價模型，分別計算了2011年和2015年每個居民點的就醫(yī)便捷性指數，分析了4年間云南省居民點就醫(yī)便捷性時空變化格局，利用騰訊地圖時間對模型的正確性進行了驗證。

1 研究區(qū)

云南省地處我國西南邊境，屬于典型的民族山區(qū)，國土面積38.4×104km2(據云南省第一次全國地理國情普查成果)，境內以山地、高原、丘陵地形為主，山區(qū)面積占全省面積的94%。

云南省總人口4 700萬，少數民族人口占全省總人口的33.4%。16個州(市)中有8個少數民族自治州，其余8個非民族自治市中包括20個少數民族自治縣，少數民族分布區(qū)域的國土面積達24.4×104km2，占云南省國土面積的58%。

2 數據與模型

2.1 數據源

研究根據2011年和2015年的高德公司生產的導航數據，并結合2015年云南省第一次全國地理國情普查數據，分別提取了2個年份的路網、等級醫(yī)院，并以行政村代表居民點的分布。同時下載和收集了DEM、地質災害點、少數民族分布等輔助數據。為研究地形和地質災害對路網脆弱性的影響，下載了云南省全境30 m DEM和泥石流地質災害點數據。泥石流地質災害點數據來源于云南省地質環(huán)境調查局，數據包括已發(fā)生泥石流的地質災害點和泥石流地質災害隱患點。

2.2 模型

1)指標選取。研究以路網為基礎，按照科學合理性、可操作性、數據可獲取性等原則，構建了包括目標層、準則層、因子層的三層指標體系。以居民點至最近醫(yī)院的最短路徑為研究對象，從最短路徑的脆弱性、復雜性和通達性3個視角出發(fā)，分別選擇了是否受泥石流影響、是否包含必經路段、道路兩側最大高程差、道路坡度、曲率、最短路徑通行時間以及居民點距通車路徑的最近距離等7個因素作為評價因子。

①是否受泥石流影響。泥石流流動路線求取是利用地質災害點(泥石流)結合30 m DEM，模擬泥石流流動方向，采用文獻[25]中的泥石流最大沖出距離公式對泥石流流動距離進行約束。

②是否存在必經路段。將居民點到達醫(yī)院的最短路徑按照道路等級或節(jié)點分成若干路段，從起點開始依次對最短路徑中包含的路段設置阻斷點，如果將某一路段阻斷，將沒有其他道路從起點到達終點，則阻斷路段被稱為必經路段。

③道路兩側最大高差。較大的道路兩側高差是引起滑坡的重要的因素之一。計算公式如下：

Hd=Max(|rhj-lhj|)(j=1，2，3，…，n)

(1)

式中：Hd為道路兩側平均高程差；rhj為j段道路右側高程；lhj為j段道路左側高程；j為第n個路段編號，單位為m。

④道路起伏度。利用DEM像元將道路切割成若干段，逐段計算高程變化的絕對值，并進行累加。

(2)

式中：Sl為坡度值；Δhj為第j段的高程變化；lj為第j段的道路長度；j為第n個路段編號，單位為m。

⑤道路曲率指道路的彎曲程度。將路段轉化為點集，計算相鄰三點之間的夾角和弧長，然后根據以下公式計算該路段的曲率：

(3)

式中：Cu為總曲率；Δφj為相鄰三點之間的夾角；Δsj為相鄰三點之間的弧長；j為第n個路段編號。

⑥最短路徑通行時間。將居民點到達醫(yī)院之間的最短路徑按照技術等級進行切割，形成多個路段，并以我國道路技術等級最高限速為依據，采用路段長度與其技術等級最高限速的乘積作為路段通行時間，將最短路徑包含路段的通行時間進行累加，獲得居民點到達醫(yī)院的通行時間。

⑦居民點距可通車道路的最短交通距離。截至2015年云南省有部分行政村還未通硬化路，只有崎嶇小路可到達，交通十分不便。研究計算了居民點到達可通車道路的最短距離，作為模型因子之一。

2)模型。圍繞上述指標，本文提出了原創(chuàng)的針對民族山區(qū)的就醫(yī)便捷性指數(MCI)并建立研究模型(圖1)。

圖1 模型流程圖

①路徑分割。以民族山區(qū)居民點為起點，醫(yī)院為終點，搜索距離居民點最近的醫(yī)院，并獲取居民點到達最近醫(yī)院的最短路徑。將最短路徑按照節(jié)點和等級進行分割，分成若干路段。

②道路脆弱性。判斷必經路段與泥石流流動路線之間是否存在交叉，若交叉，則標記為高脆弱路段，就醫(yī)便捷性指數設為1，其他因子不參與計算。

③道路復雜性。計算最短路徑的起伏度和曲率。

④道路通達性。計算最短路徑通行時間和居民點與最近可通車道路的距離。

⑤模型評價。綜合上述3個角度的7個因子，基于對實驗區(qū)的先驗知識，結合專家打分法，經過反復實驗，確定了模型中每個指標的權重，并進行權重分配(表1)；構建民族山區(qū)就醫(yī)便捷性評價模型，計算每個居民點的就醫(yī)便捷性指數；基于居民點就醫(yī)便捷性指數，對每個居民點就醫(yī)便捷性進行分等定級(表2)；得到居民點就醫(yī)便捷性分等定級結果。

表1 模型各指標權重

表2 就醫(yī)便捷性指數分等定級表

2.3 模型驗證

為驗證就醫(yī)便捷性模型正確性，研究利用開源騰訊導航APP提供的API接口獲得每個居民點到達最近醫(yī)院的騰訊地圖時間，騰訊地圖時間是根據歷史時間計算的均值。將結果進行克里金插值后，按照30、60、120、180以及180 min以上等時圈分成5個等級。從插值結果可以看出，本研究提出的就醫(yī)便捷性模型插值結果與騰訊地圖時間插值結果空間格局基本一致，便捷性好和較好的居民點均分布在主干路網兩側，且主要集中在以昆明市為中心向西南和東北延伸的區(qū)域內，此區(qū)域2種方法呈現的空間分異結果具有很強的一致性，如圖2、圖3所示。

圖2 騰訊地圖時間插值

圖3 就醫(yī)便捷性指數插值

在全省范圍內用10 km×10 km的網格中心點同時提取相應空間位置的就醫(yī)便捷性模型計算結果值(為分等定級前計算值)和騰訊地圖時間，共獲得樣點3 843個，剔除Nodata和騰訊地圖時間大于180 min的樣點，最終對3 283個樣點做相關性分析，經曲線擬合，滿足多項式(4)：

y=2E-0.5x2-0.006 7x+0.891 8，R2=0.710 3

(4)

二者之間高度相關，見圖4。

圖4 騰訊地圖時間與就醫(yī)便捷性指數插值回歸模型

3 結果與討論

3.1 2015年就醫(yī)便捷性評價現狀分析

2015年研究區(qū)共有居民點14 232個，便捷性非常好和好的居民點分別是4 037個和2 470個，占總數的45.72%，如圖5所示分布在圖中藍色和綠色區(qū)域。從圖中可以明顯看出，就醫(yī)便捷性非常好和好的區(qū)域沿云南省主干公路網呈條帶狀分布，在州市級行政中心附近呈團狀分布。便捷性非常差和差的居民點分別有3 634和1 233個，占總數的34.20%，分布在遠離主干路網和各州市行政中心的地州交界處或邊境地區(qū)，但是在部分延邊口岸經濟開放帶呈較好態(tài)勢。

總體來看，以昆明市為中心的非民族區(qū)域，沿昆曲高速向東北延伸，沿昆玉高速向西南方向延伸，這一區(qū)域是云南省經濟發(fā)展水平最高，人口密度最大，路網建設最密集區(qū)域，居民點就醫(yī)便捷性指數整體優(yōu)于云南省其他地區(qū)；整體水平最差的地方為滇西北橫斷山脈三江并流民族分布區(qū)；云南省西部，南部和東北部，除州市政府所在地和主干路網外，其他地區(qū)的就醫(yī)便捷性也普遍較差。

圖6為云南省少數民族分布區(qū)域，面積2.7×105km2，分布著7 083個居民點，居住著2.266 2×107km2人，占云南省總人口的48.3%。圖7為非少數民族自治區(qū)域，面積為1.073×105km2，有7 149個居民點，居住人口為2.433 8×107km2人。其中就醫(yī)便捷性最差的區(qū)域分布在少數民族自治區(qū)域(圖6藍色橢圓區(qū)域)，就醫(yī)便捷性總體好的區(qū)域大部分分布在非民族自治區(qū)域。

圖5 云南省

圖6 民族區(qū)域

圖7 非民族區(qū)域

民族分布區(qū)就醫(yī)便捷性好和非常好的居民點占民族區(qū)域居民點總數的37.74%，差和非常差的居民點占該區(qū)域總數的42.35%；非民族區(qū)域就醫(yī)便捷性好和非常好的居民點占該區(qū)域居民點總數的53.63%，差和非常差的居民點僅占26.12%，遠好于民族區(qū)域(表3)。

表3 民族區(qū)域與非民族區(qū)域居民點就醫(yī)便捷性統計表

根據各地州就醫(yī)便捷性好和非常好在總居民點的占比(表4)，對地州就醫(yī)便捷性進行分級。如圖8所示，第一梯隊為昆明、玉溪和德宏。便捷性好和非常好的居民點占60%以上，其中昆明和玉溪為非少數民族自治市。排名第三的德宏位于云南省西部，境內以中山地和河谷盆地為主，相較于其他州市，德宏州擁有我國西南面向南亞東南亞的前沿開放口岸姐告和畹町，杭瑞高速從芒市進入直達邊境貿易區(qū)瑞麗，德宏州內各縣市之間已經實現完全二級路面互連，道路網較為發(fā)達，因此當地居民點就醫(yī)便捷性普遍較好。雖為少數民族自治州，但就醫(yī)便捷性好和非常好的居民點占比位于云南省第一梯隊。排在最后兩位的均為少數民族自治州，分別是迪慶藏族自治州和怒江傈僳族自治州。

表4 云南各州市就醫(yī)便捷性好和非常好的居民點占比分級表

對每個州市5個等級的就醫(yī)便捷性類型居民點數量做統計，發(fā)現昭通、普洱、臨滄就醫(yī)便捷性非常差和差的居民點數量位列云南省前三，分別為618、547和524，共計1 689個居民點，涉及人口較多，因此是就醫(yī)便捷性有待改善的重點區(qū)域，如圖8所示。

3.2 2011—2015居民點就醫(yī)便捷性提升情況

本文分別計算了2011年和2015年各居民點就醫(yī)便捷性，并對結果進行了對比分析。發(fā)現云南省就醫(yī)便捷性提升情況呈現“多重圈層梯度組合”格局(圖9)，每個就醫(yī)便捷性提升群中由中心向外圍呈不規(guī)則狀、向心式和層次性擴散的發(fā)展模式。民族和非民族區(qū)域均有提升，整體上民族區(qū)比非民族區(qū)域提升分布更為集中(圖10和圖11)。其中云南省南部紅河哈尼族彝族自治州境內提升幅度最大，呈現出顯著的“大幅提升-較大幅度提升-中等提升”的三級圈層模式，其余3個提升區(qū)域主要為“較大幅度提升-中等適宜”的二級圈層模式。提升區(qū)域多集中在州市交界處以及邊境原本就醫(yī)便捷性較差的地區(qū)。

圖8 各州市就醫(yī)便捷性居民點分類統計圖

圖9 2011—2015年云南省就醫(yī)便捷性提升圖

圖10 民族區(qū)域就醫(yī)便捷性提升圖

圖11 非民族區(qū)域就醫(yī)便捷性提升圖

對云南省2011—2015年4年間居民點就醫(yī)便捷性各等級變化進行統計分析。4年間云南省居民點由14 039個增加到14 232個，增量為139。其中便捷性非常和好的居民點2011年為6 051個，占總量的43.1%，2015年為6 506個，占總量的45.73%，2015年較2011年就醫(yī)便捷性好和非常好的居民點增加了455個，增幅為2.63%。2011年就醫(yī)便捷性差和非常差的居民點分別為5 263，占總量的37.42%。

2015年就醫(yī)便捷性差和非常差的居民點為4 868，占總量的34.2%，4年間就醫(yī)便捷性差和非常差的居民點減少了385個，降幅為3.22%。2015年較2011年云南全省公路總里程由原來的22.17×104km增加至26.26×104km，增加了4萬多公里。各等級公路里程均有提升，其中提升最多的為鄉(xiāng)村公路增加了3萬多公里，對民族山區(qū)居民點就醫(yī)便捷性提升具有很大影響。

總體上看，民族區(qū)域與非民族區(qū)域就醫(yī)便捷性均有提升，如表5所示，民族區(qū)域提升情況(11.1%)略高于非民族區(qū)域(10.1%)。民族區(qū)域大幅提升的居民點個數占比(1.2%)比非民族區(qū)域居民點個數占比(0.9%)略高。

表5 民族區(qū)域與非民族區(qū)域居民點就醫(yī)便捷性變化情況統計表

4 結束語

本文著重分析云南省民族區(qū)域和非民族區(qū)域居民點就醫(yī)便捷性差異，考慮了路網的脆弱性、復雜性和可行性，提出民族山區(qū)居民點就醫(yī)便捷性指數，建立就醫(yī)便捷性評價模型。分別計算了云南省2011年和2015年每個居民點的就醫(yī)便捷性指數，根據指數對每個居民點的就醫(yī)便捷性進行了分等定級，并對比分析了云南省2011年至2015年4年間就醫(yī)便捷性提升情況，主要得到以下幾點結論：①2015年云南省就醫(yī)便捷性好和較好的區(qū)域基本沿云南省主干公路網呈條帶狀分布，在州市級行政中心附近呈團狀分布，其就醫(yī)便捷性在遠離路網和州市行政區(qū)方向的農村區(qū)域呈梯度依次衰減。②民族區(qū)域就醫(yī)便捷性好和較好的居民點個數占比(37.74%)低于非民族區(qū)域(53.63%)，差和非常差的居民點占比高于非民族區(qū)域，總體來講，非民族區(qū)域居民點就醫(yī)便捷性遠好于民族區(qū)域。③在2011年至2015年4年間，云南省就醫(yī)便捷性提升情況呈現“多重圈層梯度組合”格局，提升區(qū)域集中在云南西北部的民族自治州怒江傈僳族自治州、東北部的非民族自治市昭通市和西南部的紅河哈尼族彝族自治縣。④民族區(qū)域就醫(yī)便捷性提升情況(11.1%)略高于于非民族區(qū)域(10.1%)，大幅提升的居民點個數占比大體相當。

本研究以我國的云南省作為研究區(qū)，研究區(qū)是典型的少數民族聚集程度較高的山區(qū)。我國有55個少數民族，有30個分布在西藏、四川、貴州、湖南、廣西等省的山區(qū)。文中提出的計算少數民族就醫(yī)便捷性指數的方法，也可用于發(fā)現其他省生活在山區(qū)的少數民族教育便捷性的情況。