基于GIS的唐山市主城区医疗资源空间格局分析

闫超群，刘亚静

(华北理工大学 矿业工程学院，河北 唐山 063210)

作为最大的发展中国家，我国正处于快速发展的阶段，随着社会经济的不断发展，人民的收入水平不断提高，生活条件不断改善，美好生活需求日益增长，物质生活得到极大满足的同时，对于各项公共服务资源的需求也随之提高。"十二五"时期国家对于公共服务就提出，要加快建立健全的基本公共服务体系，坚持以人为本，提升城市基本公共服务水平, 着力推动基本公共服务均衡化[1,2]。因此，公共服务设施的空间布局关系着人民的生活质量和社会的公平。

基本公共服务包括基础教育、社会就业、社会保障、医疗卫生等9个方面。医疗卫生作为公共服务资源之一，对人民健康生活、生命安全有着极大的保障，是保证城市功能正常有序运行的重要组成部分。国外学者对于医疗资源的研究重点从区位的选择与布局模式方面[3,4]转到医疗资源公平性与可达性方面的研究[5,6]，再逐渐转换到医疗资源空间分布与空间布局的形成机制方面[7-9]。而我国学者运用数量测量的方法从医院的数量、就医人数入手对医院医疗资源配置的公平性进行了研究[10-12]，在选址[13]、可达性[14-16]、布局评价[17]等方面也均有研究。2019年底，一场突如其来的新冠疫情让整个中国陷入了灾难之中，各个城市都迅速做出反应，设立定点隔离医院，以便充分保证人民群众的就医问题。但在疫情比较严重的地区，依旧出现了一床难求的情况，因此医疗资源的空间分布在病况发生时会直接影响到病人救治的时间效率。

基于此，通过 GIS平台，以唐山市主城区范围作为研究区域，利用GIS空间分析，对其范围内的大小医院，包括诊所(卫生院)、专科医院、综合医院进行空间格局分析，探究其空间分布的具体情况，为市民就医的便利性提供参考依据。

1研究区域与数据

1.1 研究区域选择

唐山市(117°31′E-119°19′E，38°55′N-40°28′N)位于河北省东部，南临渤海，北依燕山，毗邻京津，地处华北与东北通道的咽喉之地。是京津唐工业基地中心城市，京津冀城市群东北部副中心城市，素有"北方瓷都"之称。下辖7个市辖区，3个县级市，4个县，4个功能区。东西长约130 km，南北宽约150 km，总面积为13 472 km2。其中，路北区、路南区、古冶区、开平区、丰南区以及丰润区构成了唐山市的主城区。该项研究即以唐山市主城区为研究区域。图1所示为研究区域位置。

图1 研究区域位置

1.2 数据来源

本研究所涉及的医疗资源数据的获取方式为网络调查，主要来源于高德电子地图。唐山市主城区医疗资源以诊所(卫生院)、专科医院、综合医院为重要组成部分，共计收集到诊所(卫生院)1 192所，专科医院140所，综合医院168所。唐山市各区县以及主城区数据矢量文件来源于资源环境数据云平台。

2研究方法

2.1 平均最近邻

平均最近邻(Average Nearest Neighbor)是指点与点之间最近距离的均值。通过比较计算最近邻点对的平均距离与随机分布模式中最近邻点对的平均距离，来判断其空间格局。其可以表示为：

(1)

其中：

(2)

2.2 核密度法

核密度法是在概率论中用来估计未知的一种密度函数，根据对已知的医疗资源数据点进行估计，分析要素空间聚集度，通过赋予各医疗资源要素不同的权重，对空间点位信息进行有效可视化。其公式为：

(3)

2.3 标准差椭圆法

标准差椭圆(Standard deviational ellipse，SDE)法指的是通过构建标准差椭圆，从椭圆的中心、分布范围、形状及方向等多个角度分析医疗资源的空间分布特征。是研究空间点位分布方向和特征的重要方法，也是空间格局分析中的常用方法之一。其公式为：

(4)

(5)

3结果与分析

3.1 医疗资源的空间集聚分析

研究唐山市主城区医疗资源的空间格局，首先需要判断这些医疗资源之间的相互关系是怎样的，这些医疗资源单体的空间分布究竟是随机的，是集聚的，还是发散的。因此，基于GIS空间分析手段，利用ArcGIS软件，对唐山市主城区3类医疗资源：诊所(卫生院)、专科医院、综合医院分别进行平均最近邻分析，计算其最邻近比率与Z得分和P值，将最邻近比率作为唐山市主城区医疗资源空间分布集聚程度的依据，Z得分和P值来检验其结果的显著性。计算结果如表1所示。

表1 唐山市市域医疗资源空间分布的平均最近邻参数

由表1可得，诊所(卫生院)的最邻近比率为0.369 6，即DANN<1，则唐山市主城区范围内的医疗资源诊所(卫生院)的空间分布呈现集聚状态，并且Z值为-41.635 1，对应P值为0，说明该范围内的诊所(卫生院)不具有随机分布状态的特征；同理，专科医院的最邻近比率DANN=0.431 1<1，Z值为-12.875 7，P值为0，综合医院的DANN=0.471 3，Z值为-13.108 8，P值也为0，故专科医院及综合医院同样呈现集聚分布的状态。

3.2 医疗资源的空间结构分析

通过对唐山市主城区医疗资源进行最邻近比率DANN的计算，可知在此范围内，3类医疗资源的空间分布状况均呈现为集聚状态。为了更直观地观察每一类医疗资源集聚的范围及大小，了解其空间结构，利用核密度法进行医疗资源集聚状态的探测，分别得到主城区诊所(卫生院)、专科医院、综合医院的核密度分布图，结果如图2所示。

图2 医疗资源的空间分布情况

总体看来，诊所(卫生院)、专科医院、综合医院的高密度区均位于路北区及路南区偏北区域，并从高密度区向外围的医疗资源密度圈层依次递减，其空间格局以城市核心区集聚为主。对于主城区的诊所(卫生院)，除了路北区一个高密度区外，在丰润区的中心地带形成了一个较高密度区，在古冶区形成了一个较低密度区；专科医院从高密度区向外功能扩散，在丰润区有一个低密度区，在古冶区有一个跳跃式的低密度区；综合医院的密度分布同专科医院相似，同样在古冶区有一个跳跃式的低密度区，在丰润区有一个较低密度区。

综上所述，可以得出，路北区作为唐山市的政治、经济、文化中心，其辖区面积虽小，但是诸如唐山市工人医院、开滦总医院、华北理工大学附属医院等三甲医疗资源均在其范围内，医疗资源丰富，居民就医便利；而丰南区作为面积最大的一个区，人口55.76万人，其辖内专科医院11所，综合医院15所，医疗资源相对不是很理想。

3.3 医疗资源分布的方向性分析

在实际的空间格局上，医疗资源的空间分布存在着一定的方向性，即对于每个方向的偏离程度是不同的。影响医疗资源分布的因素有很多，例如：城市的人口结构，人口密度大的地方对于医疗资源的需求也相应增大，交通便捷的区域更适合医疗资源及时、高效率的特点。此外，还有环境因素，不同医院对于环境的要求也不尽相同。基于ArcGIS平台，利用标准差椭圆法研究唐山市主城区医疗资源的方向性，计算结果如图3所示。

图3 医疗资源分布的方向性

如图3所示，蓝色标准差椭圆代表诊所(卫生院)的分布方向，绿色代表专科医院，红色代表综合医院。诊所(卫生院)、专科医院的标准差椭圆呈现出了明显的"东北-西南"的方向偏离，而综合医院的空间近似圆形。且3类医疗资源的标准差椭圆分布范围基本是在路北区、路南区、开平区以及古冶区、丰润区的一部分，很少涉及丰南区，这与前面其密度分布的结果相对应。专科医院、综合医院的空间分布以核心城区为主要分布范围，诊所(卫生院)因其功能有所限制，数量较多，故其除在核心城区分布集中之外，在其他区域分布也较均匀。

4结论

(1)唐山市主城区3类医疗资源均呈现出集聚分布的状态，表现出很高的聚集性。主城区作为城市人口的聚居地，对于医疗资源的需求量大。因此，医疗资源的集聚状态对于居民健康生活提供了很大的便利。

(2)主城区诊所(卫生院)、专科医院、综合医院的高密度区均位于路北区以及路南区偏北部区域，即核心城区地带。面积最大的丰南区除诊所(卫生院)分布较为均匀之外，专科医院和综合医院的资源分布很少。

(3)对于医疗资源的方向偏离性，总体来看3类医疗资源的标准差椭圆分布范围是几乎一致的，综合医院空间分布近似于圆形，诊所(卫生院)、专科医院大致呈现出"东北-西南"方向的离散。这也表明，医院的功能的不同，空间分布及其方向也有所不同，综合能力越强的医疗资源，能够服务的人群越广泛，其区位的选择也就有所不同。

(4)主城区医疗资源的均衡性需要进行调整，对于专科医院、综合医院这样功能性较强的医疗资源，主要分布在核心城区，其他区域的医疗资源还不够充分。