趙 晶，于舒逸，陳性義，李 兵，孫 杰，詹 偉

（1.湖北省測繪成果檔案館（省地理信息數(shù)據(jù)交換中心），湖北 武漢 430074；2.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢），湖北 武漢 430074；3. 湖北省地圖院（省地圖數(shù)據(jù)應(yīng)用中心），湖北 武漢 430074）

基于GIS網(wǎng)絡(luò)分析的小城鎮(zhèn)就醫(yī)可達(dá)性研究

趙 晶1，于舒逸2，陳性義2，李 兵3，孫 杰2，詹 偉1

（1.湖北省測繪成果檔案館（省地理信息數(shù)據(jù)交換中心），湖北 武漢 430074；2.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢），湖北 武漢 430074；3. 湖北省地圖院（省地圖數(shù)據(jù)應(yīng)用中心），湖北 武漢 430074）

依托ArcGIS平臺，以神農(nóng)架松柏鎮(zhèn)為例，利用網(wǎng)絡(luò)分析方法，結(jié)合當(dāng)?shù)氐缆肪W(wǎng)絡(luò)屬性，確定合適的通行速度和阻力，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，探究小城鎮(zhèn)就醫(yī)可達(dá)性。結(jié)合當(dāng)?shù)鼐用裼玫胤植继攸c(diǎn)，計(jì)算一定抗阻范圍內(nèi)覆蓋的居民地面積與醫(yī)療用地可達(dá)比，為小城鎮(zhèn)偏遠(yuǎn)地區(qū)居民提供抵達(dá)全鎮(zhèn)唯一的綜合醫(yī)院的耗時最短路徑。根據(jù)可達(dá)性分析結(jié)果，綜合評價小城鎮(zhèn)醫(yī)療用地的布局，為醫(yī)療用地的合理布局和規(guī)劃提出相應(yīng)的建議。

小城鎮(zhèn)；可達(dá)性；網(wǎng)絡(luò)分析；就醫(yī)

可達(dá)性是評價公共設(shè)施服務(wù)的一種重要手段，在各個領(lǐng)域均有應(yīng)用[1-3]，概括來說可達(dá)性是指空間任意一點(diǎn)抵達(dá)另外一點(diǎn)的難易程度[4]，反映人們抵達(dá)某一點(diǎn)的空間阻力大小，阻力越小，證明可達(dá)性越小。目前可達(dá)性的主要研究方法有緩沖區(qū)分析法、距離法[5]、網(wǎng)絡(luò)分析法等。

1 研究區(qū)域及方法

1.1 區(qū)域概況

松柏鎮(zhèn)位于神農(nóng)架林區(qū)東北部，地處山谷平地之中。位于 110°40 'E、31°45 'N，全鎮(zhèn)總面積 3 36．32 km2,是神農(nóng)架林區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心，歷史悠久，蘊(yùn)含豐富的旅游資源。松柏鎮(zhèn)東部是居民地和政府機(jī)構(gòu)的主要聚集地，西部主要是工業(yè)區(qū)和部分居民地。

1.2 網(wǎng)絡(luò)分析

網(wǎng)絡(luò)分析是基于交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和行為規(guī)則，對中心點(diǎn)進(jìn)行空間分析的過程。網(wǎng)絡(luò)分析主要包括：中心點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)、阻力和鏈等4個重要因素，中心點(diǎn)也即服務(wù)區(qū)的設(shè)施點(diǎn)，本文將醫(yī)療設(shè)施用地幾何中心作為中心點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)可作為要素間的匯合點(diǎn)，一般代表交通網(wǎng)絡(luò)中路口和拐角,道路本身即為網(wǎng)絡(luò)中的鏈。網(wǎng)絡(luò)分析法是以道路交通系統(tǒng)為基礎(chǔ)，根據(jù)出行方式的不同對不同等級的道路賦予不同的通行能力，能夠直觀地進(jìn)行路徑選擇、資源分配、公共服務(wù)設(shè)施服務(wù)范圍等測算，盡量詳盡精確地完成路徑與現(xiàn)實(shí)道路的配準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)分析方法能夠反映路網(wǎng)對可達(dá)性的影響。該方法優(yōu)勢在于逼真模擬現(xiàn)實(shí)的道路網(wǎng)絡(luò)，更接近真實(shí)地反映城市設(shè)施服務(wù)的可達(dá)性水平。

2 可達(dá)性分析

2.1 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理

采用神農(nóng)架小城鎮(zhèn)松柏鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)矢量圖專題地圖，包括交通道路、居民地與醫(yī)療用地面狀矢量數(shù)據(jù)。交通道路面狀數(shù)據(jù)需轉(zhuǎn)化為線狀矢量數(shù)據(jù)，結(jié)合神農(nóng)架松柏鎮(zhèn)衛(wèi)星地圖，確定小城鎮(zhèn)主要衛(wèi)生所與醫(yī)院的位置。鎮(zhèn)區(qū)自東向西主要衛(wèi)生場所包括人民醫(yī)院、獅象坪衛(wèi)生室、神農(nóng)架婦幼保健院、獅象坪衛(wèi)生服務(wù)站、松柏鎮(zhèn)衛(wèi)生室。由于部分醫(yī)療場所過于接近，本文將人民醫(yī)院和獅象坪衛(wèi)生所、神農(nóng)架婦幼保健院和獅象坪衛(wèi)生室這類過于接近的場所合并成兩處醫(yī)療用地斑塊，將較遠(yuǎn)的松柏鎮(zhèn)衛(wèi)生室作為第三塊醫(yī)療用地地斑塊，將面狀醫(yī)療用地幾何中心作為網(wǎng)絡(luò)分析的中心點(diǎn),如圖1。

圖1 神農(nóng)架松柏鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)

2.2 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集

網(wǎng)絡(luò)分析是基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的一項(xiàng)分析功能，而網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集是一種高級的連接模型，可模擬網(wǎng)絡(luò)阻力、限制和層次，將復(fù)雜的細(xì)節(jié)和網(wǎng)絡(luò)模型屬性展現(xiàn)出來。服務(wù)對象包含路徑分析、服務(wù)區(qū)分析和最近設(shè)施點(diǎn)分析等[6,7]。松柏鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)道路網(wǎng)較為簡單，根據(jù)松柏鎮(zhèn)矢量專題題圖顯示，鎮(zhèn)區(qū)范圍內(nèi)分布著12個交通場地，公交系統(tǒng)相對健全。本文將利用服務(wù)區(qū)分析，以公共交通作為就醫(yī)的主要通行方式，以時間成本作為抗阻。

以公共交通作為主要的通行方式，構(gòu)建道路數(shù)據(jù)庫。松柏鎮(zhèn)的道路網(wǎng)絡(luò)大多為城市道路，省道貫穿全鎮(zhèn)。設(shè)置公交車在小城鎮(zhèn)中的平均行駛速度為30 km/h，路口平均阻力為15 s， 站點(diǎn)的平均等待時間為30 s。以此為依據(jù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，以5 min、10 min、15 min、20 min作為抗阻范圍，分析每個抗阻范圍內(nèi)醫(yī)療可達(dá)比,其表達(dá)式如下：

3 結(jié)果分析

3.1 數(shù)據(jù)結(jié)果

通過可達(dá)性分析結(jié)果（圖2）與可達(dá)性分析結(jié)果局部放大圖（圖3）可以得出，該小城鎮(zhèn)醫(yī)療用地可達(dá)性良好， 20 min的時間內(nèi)醫(yī)療服務(wù)范圍可基本輻射到中東部鎮(zhèn)區(qū)，該小城鎮(zhèn)的東部地區(qū)是居民地的主要集中地，交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相較于小城鎮(zhèn)中西部地區(qū)更發(fā)達(dá)些。5 min可達(dá)性范圍主要集中在小城鎮(zhèn)的這一區(qū)域，而小城鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)15．73 %的居民地位于＞20 min范圍內(nèi),如表1。

圖2 可達(dá)性分析結(jié)果

圖3 可達(dá)性分析結(jié)果局部放大圖

表1 不同時間內(nèi)居民地面積與醫(yī)療可達(dá)面積比

3.2 醫(yī)療用地空間分布特征

松柏鎮(zhèn)醫(yī)療用地主要集中在鎮(zhèn)區(qū)的東部，東部三塊醫(yī)療用地總面積達(dá)到了28 884．82 m2。鎮(zhèn)區(qū)東部是人口以及政府機(jī)構(gòu)主要集中地，面積超過10 000 m2的居民地斑塊數(shù)量為19，面積超過20 000 m2的居民地斑塊數(shù)量為9。中西部用地類型主要為工業(yè)用地，在小城鎮(zhèn)自西向東居民地斑塊數(shù)量呈遞增狀態(tài)，道路網(wǎng)也更加復(fù)雜。

根據(jù)表格可以看出，小城鎮(zhèn)東部是主要居民居住地，居民地斑塊數(shù)量占總數(shù)量的68．85 %，由于人口密集使得小城鎮(zhèn)東部成為醫(yī)療場所的主要集中地。在小城鎮(zhèn)東部，絕大多數(shù)居民在以公共交通的通行方式下在5～10 min之內(nèi)到達(dá)醫(yī)院。

＞20 000 m2居民地斑塊數(shù)東部 3 54 19 9中部 0 20 14 2西部 0 8 7 5醫(yī)療用地斑塊數(shù)量居民地斑塊數(shù)量＞10 000 m2居民地斑塊數(shù)

3.3 最短路徑選擇

鎮(zhèn)區(qū)自東向西醫(yī)療用地和居民地斑塊數(shù)量呈遞減趨勢。松柏鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)為一條狹長區(qū)域，鎮(zhèn)區(qū)最東部的人民醫(yī)院是全鎮(zhèn)規(guī)模最大的綜合醫(yī)院。小城鎮(zhèn)西部的居民需要花費(fèi)更多的時間成本才能到達(dá)全鎮(zhèn)最大的醫(yī)院就醫(yī)。結(jié)合可達(dá)性分析結(jié)果，以時間成本作為抗阻，為鎮(zhèn)區(qū)西部居民解決就醫(yī)耗時最短路徑，如圖3。

圖3 就醫(yī)耗時最短路徑

4 結(jié)果與討論

在ArcGIS平臺的支持下，采用網(wǎng)絡(luò)分析法對小城鎮(zhèn)就醫(yī)可達(dá)性進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上解決小城鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)西部偏遠(yuǎn)地方的就醫(yī)耗時最短路徑問題。結(jié)合可達(dá)性評價結(jié)果與最優(yōu)路徑的選擇，得出相關(guān)優(yōu)化意見：①小城鎮(zhèn)作為農(nóng)村城鎮(zhèn)化發(fā)展的重點(diǎn)，在進(jìn)行城市化建設(shè)的同時要匹配相應(yīng)的醫(yī)療環(huán)境，并大力推進(jìn)小城鎮(zhèn)道路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。②重視對小城鎮(zhèn)中西部的醫(yī)療投入，建立一定數(shù)量的診所、藥店和醫(yī)療服務(wù)站，逐步擴(kuò)大對鎮(zhèn)區(qū)中西部的醫(yī)療服務(wù)能力。③大力發(fā)展公共交通系統(tǒng)，為居民出行就醫(yī)提供便利。

參看文獻(xiàn)

[1] 劉釗,郭蘇強(qiáng),金慧華,等．基于GIS兩步移動搜尋法在北京市就醫(yī)空間可達(dá)性評價中的應(yīng)用[J]．測繪科學(xué),2007,32(1):61-63

[2] 吳斐，鄭新奇．基于GIS技術(shù)的可達(dá)性分析在城市總體規(guī)劃的研究應(yīng)用[J]．資源開發(fā)與市場,2008,20(24):303-305

[3] 朱耀軍，王成，賈寶全,等．基于GIS廣州中心城區(qū)森林可達(dá)性分析[J]．生態(tài)學(xué)報(bào)，2011,31(8):2 290-2 300

[4] 陳永生,黃慶豐,章裕超,等．基于GIS的合肥市中心城區(qū)綠地可達(dá)性分析評價[J]．中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,20(2):229-236

[5] 何雪婷．廈門本島應(yīng)急避難場所空間布局合理性評價-基于GIS網(wǎng)絡(luò)分析[J]．福建建筑，2016(1):20-24

[6] 陳永勝．城際軌道交通對區(qū)域內(nèi)4A、5A景區(qū)可達(dá)性影響預(yù)測分析[D]．湖南:湖南師范大學(xué),2016

[7] 牟乃夏,劉文寶,王海銀,等．地理信息系統(tǒng)教程[M]．北京:測繪出版社,2012

P208

B

1672-4623（2017）10-0075-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.10.024

2017-08-22。

項(xiàng)目來源：國家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目（2015BAJ05B00）。

趙晶，工程師，主要從事地理國情監(jiān)測研究。