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(wù)之一[1]。我國受經(jīng)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(nóng)村的公共醫(yī)療服務(wù)水平仍然存在很大差異[2]。對醫(yī)療服務(wù)設(shè)施均等化的研究有多個視角，與地理學相關(guān)的主要集中在公共服務(wù)設(shè)施空間可達性的研究。公共服務(wù)設(shè)施空間可達性是指借助交通工具和道路使人接近設(shè)施、獲取服務(wù)的難易程度[3]。

過去關(guān)于公共服務(wù)設(shè)施可達性的研究方法，多采用公共服務(wù)設(shè)施的服務(wù)半徑、居民點到達公共服務(wù)設(shè)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(jié)合研究居民到達公共服務(wù)設(shè)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(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)出發(fā)考慮路網(wǎng)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(jīng)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(wǎng)損毀后對區(qū)域可達性的影響。關(guān)于路網(wǎng)脆弱性的研究大多集中在城市內(nèi)部或區(qū)域之間，很少將路網(wǎng)脆弱性應(yīng)用于民生服務(wù)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(diào)路網(wǎng)脆弱性的基礎(chǔ)上，結(jié)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(shù)，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(shù)，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(jù)云南省第一次全國地理國情普查成果)，境內(nèi)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?cè)丝? 700萬，少數(shù)民族人口占全省總?cè)丝诘?3.4%。16個州(市)中有8個少數(shù)民族自治州，其余8個非民族自治市中包括20個少數(shù)民族自治縣，少數(shù)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(shù)據(jù)與模型

2.1 數(shù)據(jù)源

研究根據(jù)2011年和2015年的高德公司生產(chǎn)的導航數(shù)據(jù)，并結(jié)合2015年云南省第一次全國地理國情普查數(shù)據(jù)，分別提取了2個年份的路網(wǎng)、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(zhì)災害點、少數(shù)民族分布等輔助數(shù)據(jù)。為研究地形和地質(zhì)災害對路網(wǎng)脆弱性的影響，下載了云南省全境30 m DEM和泥石流地質(zhì)災害點數(shù)據(jù)。泥石流地質(zhì)災害點數(shù)據(jù)來源于云南省地質(zhì)環(huán)境調(diào)查局，數(shù)據(jù)包括已發(fā)生泥石流的地質(zhì)災害點和泥石流地質(zhì)災害隱患點。

2.2 模型

1)指標選取。研究以路網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照科學合理性、可操作性、數(shù)據(jù)可獲取性等原則，構(gòu)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(jīng)路段、道路兩側(cè)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(zhì)災害點(泥石流)結(jié)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(jīng)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(shè)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(jīng)路段。

③道路兩側(cè)最大高差。較大的道路兩側(cè)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(cè)平均高程差；rhj為j段道路右側(cè)高程；lhj為j段道路左側(cè)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(zhuǎn)化為點集，計算相鄰三點之間的夾角和弧長，然后根據(jù)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(shù)等級進行切割，形成多個路段，并以我國道路技術(shù)等級最高限速為依據(jù)，采用路段長度與其技術(shù)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(shù)(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(jīng)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(shù)設(shè)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(jié)合專家打分法，經(jīng)過反復實驗，確定了模型中每個指標的權(quán)重，并進行權(quán)重分配(表1)；構(gòu)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(shù)；基于居民點就醫(yī)便捷性指數(shù)，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(jié)果。

表1 模型各指標權(quán)重

表2 就醫(yī)便捷性指數(shù)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(jù)歷史時間計算的均值。將結(jié)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(jié)果可以看出，本研究提出的就醫(yī)便捷性模型插值結(jié)果與騰訊地圖時間插值結(jié)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(wǎng)兩側(cè)，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(nèi)，此區(qū)域2種方法呈現(xiàn)的空間分異結(jié)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(shù)插值

在全省范圍內(nèi)用10 km×10 km的網(wǎng)格中心點同時提取相應(yīng)空間位置的就醫(yī)便捷性模型計算結(jié)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(guān)性分析，經(jīng)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(guān)，見圖4。

圖4 騰訊地圖時間與就醫(yī)便捷性指數(shù)插值回歸模型

3 結(jié)果與討論

3.1 2015年就醫(yī)便捷性評價現(xiàn)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(shù)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(wǎng)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(shù)的34.20%，分布在遠離主干路網(wǎng)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(jīng)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(jīng)濟發(fā)展水平最高，人口密度最大，路網(wǎng)建設(shè)最密集區(qū)域，居民點就醫(yī)便捷性指數(shù)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(wǎng)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(shù)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?cè)丝诘?8.3%。圖7為非少數(shù)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(shù)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(shù)的37.74%，差和非常差的居民點占該區(qū)域總數(shù)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(shù)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(tǒng)計表

根據(jù)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(shù)民族自治市。排名第三的德宏位于云南省西部，境內(nèi)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(mào)易區(qū)瑞麗，德宏州內(nèi)各縣市之間已經(jīng)實現(xiàn)完全二級路面互連，道路網(wǎng)較為發(fā)達，因此當?shù)鼐用顸c就醫(yī)便捷性普遍較好。雖為少數(shù)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(shù)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(shù)量做統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)昭通、普洱、臨滄就醫(yī)便捷性非常差和差的居民點數(shù)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(jié)果進行了對比分析。發(fā)現(xiàn)云南省就醫(yī)便捷性提升情況呈現(xiàn)“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(nèi)提升幅度最大，呈現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)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(shù)占比(1.2%)比非民族區(qū)域居民點個數(shù)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(tǒng)計表

4 結(jié)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(wǎng)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(shù)，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(shù)，根據(jù)指數(shù)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(jié)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(wǎng)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(wǎng)和州市行政區(qū)方向的農(nóng)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(shù)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(xiàn)“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(shù)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(shù)民族聚集程度較高的山區(qū)。我國有55個少數(shù)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(shù)民族就醫(yī)便捷性指數(shù)的方法，也可用于發(fā)現(xiàn)其他省生活在山區(qū)的少數(shù)民族教育便捷性的情況。