基于GIS的貴陽(yáng)市主城區(qū)醫(yī)療資源空間格局研究

劉 恒

(貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

1 引言

隨著人民生活水平的提升，城市對(duì)常住人口的吸引力逐漸從收入轉(zhuǎn)變?yōu)楣苍O(shè)施的完善程度，城市醫(yī)療服務(wù)設(shè)施作為城市必不可少的公共服務(wù)設(shè)施也成為居民關(guān)注度極高的部分[1]。2020年貴州省委通過(guò)了《關(guān)于制定貴州省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》，針對(duì)貴州省衛(wèi)生資源總量不足、分布不均衡等問(wèn)題[2]做出了部署，并將“全面推進(jìn)健康貴州建設(shè)”作為重大任務(wù)寫(xiě)入發(fā)展目標(biāo)中[3]。城市內(nèi)的健康資源對(duì)于居民來(lái)說(shuō)成為不可缺少的需求品，與居民的生活質(zhì)量休戚相關(guān)[4]。因此，分析醫(yī)療資源的空間分布，探究醫(yī)療資源空間格局，可為優(yōu)化城市主體功能區(qū)分布，提升居民生活質(zhì)量提供思路和方向。

近年來(lái)，許多學(xué)者基于醫(yī)療資源數(shù)據(jù)，利用GIS平臺(tái)進(jìn)行醫(yī)療資源空間布局與區(qū)域協(xié)調(diào)情況的分析與探索。如胡瑞山等[5]基于網(wǎng)絡(luò)分析，結(jié)合兩步移動(dòng)搜索法，分析了江蘇省貧困縣各村醫(yī)療空間可達(dá)性分異情況。蔡佳等[6]利用醫(yī)療機(jī)構(gòu)POI點(diǎn)數(shù)據(jù)，以DBSCAN空間聚類(lèi)算法和緩沖區(qū)分析法探究了蘭州市中心城區(qū)醫(yī)療機(jī)構(gòu)點(diǎn)的空間分布格局及其最佳救助范圍，并提出了蘭州市中心城區(qū)醫(yī)療機(jī)構(gòu)調(diào)整的建議。谷彥斐等[7]利用OD成本矩陣對(duì)青島西海岸新區(qū)居民點(diǎn)到所有醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行可達(dá)性分析，并利用緩沖區(qū)分析與疊加分析得出備選醫(yī)療資源的選址參考。姚宏韜等[1]利用GIS網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)施點(diǎn)服務(wù)范圍，結(jié)合GB 50180—2018《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，分析了沈陽(yáng)市主城區(qū)醫(yī)療設(shè)施布局情況。這些研究為城市規(guī)劃和城市公共服務(wù)設(shè)施布局提供了一定的參考，也為城市的發(fā)展做出了一定的貢獻(xiàn)。

貴陽(yáng)市作為西部地區(qū)的后起之秀，鮮有研究聚焦于貴陽(yáng)醫(yī)療資源。為探究貴陽(yáng)市主城區(qū)內(nèi)醫(yī)療資源分布的情況，本文基于GIS平臺(tái)，采用平均最近鄰分析法、核密度估計(jì)法、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓等方法，對(duì)研究區(qū)域內(nèi)綜合醫(yī)院、專(zhuān)科醫(yī)院、診所(衛(wèi)生院)三類(lèi)醫(yī)療資源進(jìn)行空間格局分析，探尋了其空間分布規(guī)律，為市民就醫(yī)的便利性和醫(yī)療服務(wù)設(shè)施的建設(shè)布局提供理論依據(jù)。

2 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)

2.1 研究區(qū)域概況

貴陽(yáng)市是貴州省省會(huì)城市，位于貴州省中部，地處東經(jīng)106°07′～107°17′，北緯26°11′～26°55′之間，是長(zhǎng)江流域和珠江流域兩大水系流域的分水嶺，屬中亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫15.3 ℃ ，多年平均降水量約1096 mm[8]。2015 年貴陽(yáng)市GDP為2891.16億元，常住人口462.18萬(wàn)人，城鎮(zhèn)化率達(dá)73.25%[9]。2015年第一屆貴陽(yáng)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)及全球大數(shù)據(jù)時(shí)代貴陽(yáng)峰會(huì)的舉辦奠定了貴陽(yáng)大數(shù)據(jù)行業(yè)的基礎(chǔ)，貴陽(yáng)正在成為全球大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的排頭兵[10]。貴陽(yáng)下轄六區(qū)(云巖區(qū)、南明區(qū)、花溪區(qū)、烏當(dāng)區(qū)、白云區(qū)、觀山湖區(qū))，一市三縣(清鎮(zhèn)市、修文縣、息烽縣、開(kāi)陽(yáng)縣)。研究區(qū)域?yàn)槔ㄔ茙r區(qū)、南明區(qū)、花溪區(qū)、烏當(dāng)區(qū)、白云區(qū)、觀山湖區(qū)的貴陽(yáng)市主城區(qū)。圖1為研究區(qū)位置示意圖。

圖1 研究區(qū)位置示意圖

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究數(shù)據(jù)來(lái)源于高德地圖興趣點(diǎn)提取，主要為貴陽(yáng)市主城區(qū)醫(yī)療點(diǎn)(綜合醫(yī)院、專(zhuān)科醫(yī)院、診所衛(wèi)生室)數(shù)據(jù)共計(jì)2213條，經(jīng)過(guò)人工清洗獲得有效數(shù)據(jù)共2079條，其中綜合醫(yī)院POI數(shù)據(jù)共177條，專(zhuān)科醫(yī)院POI數(shù)據(jù)共542條，診所(衛(wèi)生室)POI數(shù)據(jù)共1360條，利用貴陽(yáng)市主城區(qū)行政區(qū)位圖作為底圖進(jìn)行研究。

3 研究方法

在ArcGIS中對(duì)清洗過(guò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理，并應(yīng)用空間疊加分析工具進(jìn)行數(shù)據(jù)整合。使用平均最近鄰方法、核密度法、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓法對(duì)貴陽(yáng)市主城區(qū)醫(yī)療資源的空間分布進(jìn)行研究，并將分布結(jié)果與貴陽(yáng)市總體規(guī)劃文本進(jìn)行對(duì)比，探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。

3.1 平均最近鄰分析

(1)

(2)

(3)

3.2 核密度法

根據(jù)已知的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行密度估計(jì)，得到研究對(duì)象在整個(gè)區(qū)域內(nèi)聚集度的連續(xù)變化趨勢(shì)，對(duì)空間點(diǎn)位信息進(jìn)行客觀有效的可視化[15]。核密度估計(jì)是一種概率密度估計(jì)函數(shù)，通過(guò)核函數(shù)計(jì)算出被分析的要素點(diǎn)或者折線在每單位面積內(nèi)的量值，并將其擬合成為一個(gè)光滑的曲面[16]。核密度的公式為：

(4)

3.3 標(biāo)準(zhǔn)差橢圓法

標(biāo)準(zhǔn)差橢圓法是分析空間方向和分布特征的經(jīng)典方法，其結(jié)果為橢圓形分布圖，橢圓的大小反映空間格局總體要素的集中程度，短軸代表數(shù)據(jù)的分布范圍，長(zhǎng)軸反映空間分布的主導(dǎo)方向[16]。標(biāo)準(zhǔn)差橢圓法可以概括出地理要素的中心趨勢(shì)、離散和方向趨勢(shì)，從而得出要素的空間特征[17]，該方法的計(jì)算公式為：

(5)

4 結(jié)果與分析

4.1 醫(yī)療資源聚集分布

利用ArcMap10.2對(duì)貴陽(yáng)市主城區(qū)綜合醫(yī)院 、專(zhuān)科醫(yī)院、診所(衛(wèi)生室)三類(lèi)醫(yī)療資源進(jìn)行了最近鄰指數(shù)分析，得到了三類(lèi)醫(yī)療資源的實(shí)測(cè)平均最近鄰距離、期望平均最近鄰距離、平均最近鄰比率、Z值和P值等指標(biāo)，結(jié)果如表1所示。

表1 貴陽(yáng)市主城區(qū)醫(yī)療資源平均最近鄰指數(shù)分析

平均最近鄰距離為貴陽(yáng)市主城區(qū)每個(gè)醫(yī)院與其最鄰近醫(yī)院之間的實(shí)際平均距離，期望平均最近鄰距離為隨機(jī)分布模式下醫(yī)院之間的理論最鄰近距離[12]，Z值和P值是對(duì)平均最近鄰比率分析進(jìn)行檢驗(yàn)的特征值[18]。在數(shù)據(jù)解釋中，當(dāng)∣z∣值大于等于2.58而p值小于等于0.01時(shí)，表示數(shù)據(jù)結(jié)果非常顯著；當(dāng)∣z∣值大于等于1.96而p值小于等于0.05時(shí)，表示數(shù)據(jù)結(jié)果一般顯著；當(dāng)∣z∣值小于1.96而p值大于0.05時(shí)，表示數(shù)據(jù)結(jié)果不顯著。如表1所示，貴陽(yáng)市主城區(qū)三個(gè)類(lèi)型的醫(yī)療資源點(diǎn)平均最近鄰比率均為小于1的數(shù)值,說(shuō)明貴陽(yáng)市主城區(qū)的醫(yī)療資源總體上呈聚集狀態(tài)。其中綜合醫(yī)院平均最鄰比率為0.566746，專(zhuān)科醫(yī)院平均最鄰比率為0.390357，診所的平均最鄰比率為0.388583，由DNN值的大小排序可得，醫(yī)療資源聚集程度的強(qiáng)弱為：綜合醫(yī)院(0.566746)>專(zhuān)科醫(yī)院(0.390357)>診所(0.388583)。三類(lèi)醫(yī)療資源的P值均為0，Z值均小于-2.58，置信度為99%，表明綜合醫(yī)院 、專(zhuān)科醫(yī)院、診所(衛(wèi)生室)均為顯著性集聚分布,即在99%的置信度水平上，其分布模式的形成并不隨機(jī)。

4.2 醫(yī)療資源的聚集特征

為進(jìn)一步探究貴陽(yáng)市主城區(qū)各類(lèi)醫(yī)療資源的空間聚集特征，利用ArcGIS平臺(tái)中的核密度分析工具對(duì)研究區(qū)域醫(yī)療設(shè)施進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)分析，分別得到研究區(qū)域綜合醫(yī)院、專(zhuān)科醫(yī)院、診所(衛(wèi)生室)核密度分布圖，結(jié)果如圖2所示。

圖2 貴陽(yáng)市主城區(qū)醫(yī)療資源核密度分析結(jié)果

核密度圖以醫(yī)療資源的密度差異進(jìn)行分級(jí)，從紅色區(qū)域到藍(lán)色區(qū)域逐漸過(guò)渡，即醫(yī)療資源集中、密度較大得地區(qū)呈現(xiàn)紅色，反之，聚集程度越低、密度較小的區(qū)域越接近藍(lán)色。由圖2可以看出，綜合醫(yī)院、專(zhuān)科醫(yī)院、診所(衛(wèi)生室) 三類(lèi)醫(yī)療資源總體呈現(xiàn)“一核多心”的分布特征，主要以云巖區(qū)、南明區(qū)為核心聚集區(qū)，烏當(dāng)區(qū)、白云區(qū)、觀山湖區(qū)、花溪區(qū)均有范圍較小的醫(yī)療資源聚集中心。其中，綜合醫(yī)院較專(zhuān)科醫(yī)院與診所(衛(wèi)生室)南北方向聚集中心較多，分別位于白云區(qū)中部和南部、烏當(dāng)區(qū)南部、云巖區(qū)中南部、南明區(qū)東部以及花溪區(qū)中部；診所(衛(wèi)生室)高密度區(qū)域范圍最大，在高聚集中心以外，零星分布遍及范圍廣，在貴陽(yáng)市大力推動(dòng)醫(yī)療資源下沉的情況下，診所衛(wèi)生室基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋；專(zhuān)科醫(yī)院主要分布于主城區(qū)的中部地區(qū)，在烏當(dāng)區(qū)、花溪區(qū)等面積較大區(qū)域數(shù)量少，分布范圍小。

4.3 醫(yī)療資源的方向性分布

將貴陽(yáng)市主城區(qū)的醫(yī)療設(shè)施點(diǎn)疊加到貴陽(yáng)市主城區(qū)的行政區(qū)域上，利用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析工具探究醫(yī)療資源在空間格局上的方向性，得出綜合醫(yī)院、專(zhuān)科醫(yī)院、診所(衛(wèi)生室)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析結(jié)果如圖3所示。紅色代表綜合醫(yī)院，紫色代表專(zhuān)科醫(yī)院，藍(lán)色代表診所(衛(wèi)生室)。

圖3 貴陽(yáng)市主城區(qū)醫(yī)療資源標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析結(jié)果

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析，可以看出三類(lèi)醫(yī)療資源在呈現(xiàn)明顯的南北方向偏離，反映了貴陽(yáng)市主城區(qū)醫(yī)療設(shè)施空間發(fā)展主要在南北方向上延展，與《貴陽(yáng)市城市總體規(guī)劃(2011-2020)》中，以老城區(qū)為中心，實(shí)施“北拓、南延、西連、東擴(kuò)”的空間發(fā)展策略相符。綜合醫(yī)院和診所(衛(wèi)生室)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面主要涵蓋云巖區(qū)、南明區(qū)以及烏當(dāng)區(qū)、白云區(qū)、觀山湖區(qū)、花溪區(qū)的少部分；專(zhuān)科醫(yī)院的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面主要涵蓋南明區(qū)、云巖區(qū)，觀山湖區(qū)、白云區(qū)和花溪區(qū)少部分涵蓋在內(nèi)，烏當(dāng)區(qū)則基本不涉及，分析結(jié)果顯示專(zhuān)科醫(yī)院標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的長(zhǎng)軸和短軸均小于另外兩類(lèi)醫(yī)療資源，表明其服務(wù)的空間范圍較小，該結(jié)果與其核密度分析結(jié)論相對(duì)應(yīng)。

5 結(jié)論與討論

本文基于ArcGIS10.2平臺(tái)，利用貴陽(yáng)市主城區(qū)醫(yī)療資源空間興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)，結(jié)合平均最近鄰距離、核密度分析、標(biāo)準(zhǔn)橢圓差等分析方法，對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了空間可視化，探索了貴陽(yáng)市主城區(qū)醫(yī)療資源的空間格局，得到以下結(jié)論。

(1)根據(jù)平均最近鄰距離分析法，三類(lèi)醫(yī)療資源均為集聚分布的空間模式，聚集程度從強(qiáng)到弱為：綜合醫(yī)院>專(zhuān)科醫(yī)院>診所。

(2)醫(yī)療資源呈現(xiàn)出 “一核多心”的空間格局，整體呈現(xiàn)不均衡性，中心城區(qū)資源聚集程度高，邊緣城區(qū)醫(yī)療資源明顯不足，中心城區(qū)以云巖區(qū)、南明區(qū)為核心，醫(yī)療資源對(duì)周邊地區(qū)的輻射帶動(dòng)性強(qiáng)。

(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓空間分析結(jié)果從空間分布格局上來(lái)看，貴陽(yáng)市主城區(qū)醫(yī)療資源主要呈現(xiàn)偏北-偏南方向極化的現(xiàn)象，與“北拓、南延、西連、東擴(kuò)的”城市空間規(guī)劃戰(zhàn)略相符，一定程度上，該醫(yī)療資源空間分布與城市功能結(jié)構(gòu)一致。

基于以上結(jié)論可知，貴陽(yáng)市醫(yī)療資源發(fā)展不平衡現(xiàn)象嚴(yán)重，優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源集中在老城區(qū)，而其他區(qū)分布較少，空間上小集中現(xiàn)象明顯。一方面，這種醫(yī)療資源的扎堆聚集容易產(chǎn)生交通問(wèn)題，不利于交通疏散；另一方面，其他區(qū)醫(yī)療資源的緊缺，易導(dǎo)致這些區(qū)居民看病遠(yuǎn)、看病難。貴陽(yáng)市未來(lái)醫(yī)療資源的布設(shè)應(yīng)聚焦于空間分布均衡化，從區(qū)域平衡、區(qū)域協(xié)同的角度出發(fā)，注意各個(gè)區(qū)醫(yī)療配備協(xié)調(diào)。

本研究探討了貴陽(yáng)市主城區(qū)醫(yī)療資源空間格局及分布狀況，并從空間分析的角度對(duì)未來(lái)貴陽(yáng)市醫(yī)療資源分布方向提出了建議。研究中仍有一些問(wèn)題需要進(jìn)一步探討，如醫(yī)療資源分布現(xiàn)狀與貴陽(yáng)市交通問(wèn)題是否存在相關(guān)性；是否對(duì)居民的出行行為在空間上產(chǎn)生影響；醫(yī)療資源格局是否與房地產(chǎn)市場(chǎng)存在關(guān)聯(lián)。這些問(wèn)題需要詳實(shí)的數(shù)據(jù)支撐，且要進(jìn)一步細(xì)化、深入討論，后續(xù)將致力于以上問(wèn)題的探索。