2024年4月13日发(作者：)

第28卷 第1期

2021年2月

地理信息世界

GEOMATICS WORLD

2021.2

Vol.28 No.1

引文格式：宗恒康，龙凤鸣，孙成苗，等. 医疗设施可达性及其空间格局分析——以青岛市主城区为例[J].地理信息世界,2021,28(1):55-60.

医疗设施可达性及其空间格局分析——以青岛市主城区为例

（1.青岛市勘察测绘研究院，山东 青岛 266032；2.青岛市基础地理信息与遥感中心，山东 青岛 266032；

3.海陆地理信息集成与应用国家地方联合工程研究中心，山东 青岛 266032）

宗恒康

1,2,3

，龙凤鸣

1,2,3

，孙成苗

1,2,3

，钟娜娜

1,2,3

，孟庆年

1,2,3

基金项目：

2018年山东省住房城乡建

设科技计划项目（2018-R3-

07）资助

作者简介：

宗恒康（1985-），男，河

北辛集人，高级工程师，硕

士，主要从事地图制图、空

间数据分析等研究工作。

E-mail:

*************.cn

收稿日期：2020-06-12

【摘要】以青岛市主城区为例，借助互联网数据，基于500

m×500

m单元网格尺度，采用改进的两步移动搜

索法，考虑医疗设施服务的距离衰减作用，实现顾及人口数据的医疗设施可达性评价,分析了其形成机理，

通过全局和局部空间自相关分析探究了医疗设施可达性在空间格局上的分异特征，为青岛市未来医疗设施

资源合理规划布局提供对策建议。结果表明：①青岛市医疗设施可达性空间分布呈现明显衰减特征，由西

到东、由南到北衰减，医疗设施分布极不平衡；②医疗设施分布与行政中心、商业中心密切相关，与人口

分布较为相关；③医疗设施可达性在空间格局上呈现典型的“高—高”集聚与“低—低”集聚特征。分析

和研究过程对基于互联网数据探究城市空间格局具有一定的学术意义，研究结果可为促进医疗资源合理分

配布局提供科学依据。

【关键词】网格尺度；医疗设施；可达性；空间格局；两步移动搜索

【中图分类号】TU98

【文献标识码】A 【文章编号】1672-1586（2021）01-0055-06

Accessibility and Spatial Configuration of Urban Medical Facilities: A Case

Study of Central District in Qingdao

ZONG Hengkang

1,2,3

, LONG Fengming

1,2,3

, SUN Chengmiao

1,2,3

, ZHONG Nana

1,2,3

, MENG Qingnian

1,2,3

(1. Qingdao Surveying & Mapping Institute, Qingdao 266032, China; 2. Qingdao Geomatics Center, Qingdao 266032,

China; 3. National-local Joint Engineering Research Center of Integration and Application of Marine-terrestrial

Geographical Information, Qingdao 266032, China)

Abstract:

This article proposed an open-source data-based approach for calculating the spatial accessibility of medical

facilities. Taking the central district of Qingdao city as an example, we obtained the medical facility data by the Internet,

and got the residential data from Lianjia website by the web crawler. We then converted the data to 500

m-sized grids. The

spatial accessibility of each grid can be calculated by the improved Two-step Floating Catching Area(2SFCA) method.

We also explored the spatial heterogeneity of the spatial accessibility of medical facilities by global and local spatial

auto-correlation analysis. Results show that:

①

the spatial accessibility of medical facilities in Qingdao show significant

distance-decay and spatial heterogeneity. The accessibility of medical facilities decay from west to east and from south

to north;

②

the spatial distribution of medical facilities is closely related to the administrative center and business center.

It is also related to population distribution;

③

the spatial accessibility of medical facilities shows typical "high-high"

agglomeration and "low-low" agglomeration. This article shows how Internet data can help explore the urban spatial

structure. It also sheds light on the location and optimization of urban medical resources.

Key words:

grid scale; medical facilities; accessibility; spatial configuration; two-step floating catchment area

0 引 言

医疗设施作为重要城市公共服务设施，保障公众最基

本的生命健康，其空间布局关系到百姓的切身利益和社会

公平

[1-2]

。医疗设施可达性评价是衡量医疗设施空间布局

的重要指标，可达性指在交通网络中从某一给定地点到达

目标地点的便捷程度

[3]

，医疗设施可达性则指一定空间区

域内居民通过各种交通方式到达医疗设施的便捷程度，一

般以到达医疗设施的距离或时间等可量化指标来衡量。

在现实生活中，医疗设施空间分配不一定合理，空

间布局也未必均衡。不少学者开展了医疗设施的可达性分

析进而探究医疗设施空间布局的有关课题。现有研究中，

在选取评价医疗设施可达性的研究单元时，一些研究以县

（区）为研究尺度

[4-5]

；一些研究以街道（乡镇）为研究

尺度

[6-9]

；在小尺度的研究上，程敏等人以居委会为研究

理论研究

56

地理信息世界

GEOMATICS WORLD

第28卷

单元

[10]

，其研究范围为上海市杨浦区，实际上医疗设施可

达性评价取决于医疗设施的服务半径，在一个城市内部存

在很多跨区就医的实际情况，仅以某一市辖区作为研究范

围对研究结果存在一定的割裂性，研究结果不足以体现城

市的整体特征；邓丽等人以居委会、行政村作为研究单元

[11-13]

，但其研究范围为县域，众所周知，县域内的医疗资

源远不及大中城市。从而，有必要针对大中城市，开展小

尺度上的医疗设施可达性研究。

为了更好地挖掘显现区域内部医疗设施资源获取的差

异性，医疗设施可达性评价应尽可能以较小的研究尺度进

行分析

[10]

。曾文等人以土地利用现状图中的居住用地作为

基本单元

[14]

，郑智成等人以建筑小区作为基本单元

[15]

都

是朝着更小尺度方向努力，为本文提供了很好借鉴。但医

疗设施可达性评价不仅应尽可能选取更小尺度，需关联人

口数据，只有关联人口数据的可达性评价才更符合实际情

况，而上述研究的不足之处在于缺少人口数据支撑。陈小

祥等人基于更小尺度（建筑物）对医疗设施可达性进行了

分析

[16]

，但其是以深圳市福田区为研究范围，同样，研究

结果不足以体现城市整体特征。

纵览上述研究，开展医疗设施可达性评价具有重要意

义，是消除医疗设施空间分布差异，促进医疗资源合理分

配与布局，提升居民生活质量的重要途径

[17]

。本文尝试从

新的角度，借助互联网上的住宅小区数据，实现研究范围

上对城市主城区的全覆盖，从而突破了以某一市辖区为研

究范围的空间限制，并从互联网数据中提取到有效人口数

据，以500

m×500

m单元网格为研究尺度，采用改进的两步

移动搜索法，考虑不同级别医疗设施的不同服务能力和医

疗设施服务的距离衰减作用，实现顾及人口数据的医疗设

施可达性评价。

1 数据与方法

1.1 研究区概况

本文研究范围为青岛市主城区，如图1所示，界定范

围为青岛市市南区、市北区、李沧区和崂山区金家岭街

道、中韩街道。剔除崂山区其余街道的原因在于该范围大

部分区域属崂山风景区或第一产业占比较重，即不属于中

理论研究

心城区的客观事实

[18]

。

图1 研究区概图

1.2 数据来源

Fig.1 Map of the study area

医疗设施数据，其中二级以上医院来源于青岛公共数

据开放网（），数据发布时

间为2019年12月，剔除精神病医院等特殊类型和所有制形

式为“私人”的医院，共获取三级医院15家，二级医院14

家。在“大病进医院，小病进社区”就医理念的引导下，

社区卫生服务中心也是重要的医疗服务设施资源，通过青

岛市基层卫生协会2020年1月发布的全市社区卫生服务中

心名录，提取到研究区内社区卫生服务中心44家。

住宅小区数据来源于链家网，通过编写Python程序获

取了研究区内的全部住宅小区数据，含小区名称、户数和

坐标（百度地图坐标系），数据获取时间为2020年4月，

经数据清洗后共获取住宅小区2

273个，总户数为123.91万

户。住宅小区人口数根据总户数推算得出，根据《2019年

青岛市国民经济和社会发展统计公报》，研究区内常住人

口为274.49万人，即每户约2.215人，最终形成含估算人口

数的住宅小区数据，医疗设施和住宅小区分布如图2所示。

全市道路数据来源于青岛市基础地理信息与遥感中心

基础地理信息数据库，数据更新时间为2020年6月，坐标

系为2000国家大地坐标系。

1.3

1.3.1 引入距离衰减特征的两步移动搜索法

主要研究方法

两步移动搜索法（Two-step Floating Catchment

Area，2SFCA）充分考虑了供给和需求两个方面的因素，

从供给与需求两侧分别计算搜索阈值范围内的供需比，有

2021年第1期

宗恒康，等. 医疗设施可达性及其空间格局分析——以青岛市主城区为例

57

图2 医疗设施和住宅小区分布

Fig.2 Map of medical facilities and residences

更强的操作性和适用性

[11,19-20]

。“两步”即：第一步，计

算供给点医疗设施服务能力供需比；第二步，计算需求点

住宅小区到医疗设施的可达性。具体步骤为：

1）以医疗设施

j

为中心，确定距离阈值，即服务半

径，本文将三级医院的服务半径设为10

 

000

 

m，二级医院

为5

 

000

m，社区卫生服务中心为2

000

 

m，搜索阈值范围内

的住宅小区

i

，计算医疗设施服务能力供需比，公式为：

（1）

式中，

R

j

为

j

点处的医疗设施服务能力供需比；

S

j

为

j

点

处的供给能力，用床位数参与计算；

D

i

为住宅小区

i

点对医

疗设施服务能力的需求规模，用人口数参与计算；

d

ij

为住

宅小区

i

点与医疗设施

j

点间的距离，本文采用GIS路网分析

距离；

d

0

为搜索半径。

2）以住宅小区

i

为中心，搜索不同半径范围内的医疗

设施

j

，将所有医疗设施服务能力供需比

R

j

相加，实际生

活中，到医疗设施的距离会影响是否前往该医院就医的

意愿，即医疗设施可达性水平呈现随距离增加而衰减的特

征。本文采用幂函数的距离衰减函数，根据不同级别医疗

设施的服务半径计算其衰减函数，引入衰减特征后，得到

住宅小区

i

的医疗设施可达性，公式如下所示：

（2）

（3）

（4）

式中，

A

i

为住宅小区

i

的可达性，值越高表明该住宅

小区的医疗设施可达性越高，反之越低；

f

(

d

ij

)为距离衰

减函数的一般形式；

g

(

d

ij

)为搜索半径

d

0

范围内的距离衰

减函数。

1.3.2 空间自相关分析

空间自相关分析分为全局和局部空间自相关，全局空

间自相关用于表征某种地理现象在全局空间上的空间依赖

性，其计算结果是一个可量化的指数；而局部空间自相关

可以表征任一局部区域某种地理现象与邻近区域该地理现

象的空间依赖性。全局空间自相关公式可表示为：

（5）

式中，

I为

医疗设施可达性全局空间自相关系数；

n

为

评价单元数量；

x

i

、

x

j

分别为评价单元

i

和相邻评价单元

j

的

医疗设施可达性；

为可达性均值；

W

ij

为

评价单元为评价

单元

i

、

j

间空间权重矩阵。

I

的取值范围是[-1,1]，越接近

1，则正相关性越强；越接近-1，则负相关性越强。

局部空间自相关分析采用LISA方法测度局部区域相邻

评价单元的医疗设施可达性的空间分异特征，公式为：

（6）

式中，

I

i

为评价单元为评价单元

i

的医疗设施可达性局

部空间自相关系数；

σ

是

x

i

的离散方差。

I

i

＞0，则为局部

空间正相关；

I

i

＜0，则为局部空间负相关。

2 结果与分析

2.1 医疗设施可达性计算

2.1.1 数据的准备与处理

首先将获取的医疗设施数据经百度地图API转换为含

坐标的空间数据，并和住宅小区数据一起统一转换到2000

国家大地坐标系。其次，将道路数据按研究范围裁剪，生

成网络数据集，用于GIS路网分析。

2.1.2 计算医疗设施服务能力供需比

准备医疗设施数据，采用ArcGIS的网络分析工具下的

服务区分析功能，对每一医疗设施按照其服务半径沿路网

查找其服务半径范围的服务区，空间连接含人口数的住宅

理论研究

58

地理信息世界

GEOMATICS WORLD

第28卷

小区数据，计算服务区内各住宅小区总人口数量，通过属

性连接将含住宅小区总人口的医疗设施服务区连接到医疗

设施点数据，计算医疗设施服务能力供需比，同时计算

0～2

 

000

 

m、2

000～5

000

m、5

000～10

000

m的医疗设施服

务衰减系数。

2.1.3 计算网格的医疗设施可达性

建立500

m×500

m单元网格，空间连接含估算人口数

的住宅小区数据，因青岛市主城区内有丘陵和大面积绿地

等土地类型，在剔除人口数为0的单元网格后，形成含人

口数的单元网格，将单元网格转为点数据，继续采用服务

区分析功能，对每一单元网格分别查找其2

000

m、5

000

m

和10

000

m范围的服务区，通过空间连接分别选择对应的医

疗设施服务有效衰减系数，通过属性连接将含有效衰减系

数的单元网格多级可达范围连接到含人口数的单元网格，

对每一网格的0～2

000

m、2

000～5

000

m、5

000～10

000

m

的医疗设施服务衰减系数进行累加计算，得到网格的可达

性，形成可视化分析结果，如图3所示。

图3 单元网格医疗设施可达性

2.2 医疗设施可达性空间分布特征

Fig.3 Accessibility of medical facilities for each grid

由图3可以看出，青岛市住宅小区医疗设施可达性水

平呈现出由西到东、由南到北衰减的特征，与青岛市经

济发展现状相吻合。市南区、市北区的医疗设施可达性

水平较好，李沧区、崂山区较差，医疗设施资源分布极不

理论研究

均衡。

究其原因，历史上，青岛市行政中心位于今中心城区

西南部，各种优势公共资源围绕该区域集中分布，青岛大

学附属医院市南院区、青岛市市立医院（本部）等三甲医

院，青岛市口腔医院、青岛市第九人民医院、青岛市交通

医院、松山医院等二级医院都位于该区域。20世纪90年代

开始，随着青岛市行政中心东移，各类公共资源陆续东迁

或在该区域新建，青岛眼科医院于1991年成立，青岛市市

立医院东院院区于2006年建成。可以发现，医疗设施呈现

围绕行政中心布局的典型特征。

在市北区，坐落有青岛市海慈医疗集团、青岛市中心

医院，其分别处在台东商圈和水清沟商圈；在李沧区，青

岛市第八人民医院、青岛市第三人民医院分别位于李村商

圈和沧口商圈内。由此，大型医疗设施资源布局与商业中

心分布密切相关。

近年来，在崂山区建设了青岛大学附属医院崂山院

区，在市北区浮山后片区建设了山东大学齐鲁医院青岛院

区，以上都是在解决人口较多地区医疗资源分布偏少的问

题，在图中也呈现出次高的医疗设施可达性，但是依然不

及老城区的医疗设施可达性水平。

在李沧区东部，目前尚无一家二级以上医院。随着城

市发展，以李沧区世园街道和九水街道为代表的新兴区域

的新楼盘数量与居民数量越来越多，对医疗设施资源的需

求越来越迫切，因而亟需在该区域规划建设优质医疗设施

资源，从而提升上述区域的医疗设施可达性水平，促进居

民生活满意度提高。

2.3 医疗设施可达性空间格局特征

为了进一步探究青岛市医疗设施可达性空间格局，采

用空间自相关分析方法，借助OpenGeoDa软件，分析医疗

设施可达性在空间格局上的分异特征。

在OpenGeoDa软件中，采用“Univariate Moran

'

s

I

”

工具对图3数据进行空间自相关分析，可得Moran

'

s

I

散

点图，如图4所示，图中拟合的斜线即全局空间自相关指

数，为0.923

189，体现出典型的“高—高”和“低—低”

集聚特征，即具有非常显著的空间正相关关系。

2021年第1期

宗恒康，等. 医疗设施可达性及其空间格局分析——以青岛市主城区为例

59

图4 医疗设施可达性Moran's

I

散点图

Fig.4 The Moran

'

s

I

scatter plot for accessibility of medical facilities

全局空间自相关分析所体现的是全局空间分异特征，

可能存在局部区域的结果不准确，继续采用“Univariate

Local Moran

'

s

I

”工具进行局部空间自相关分析，得到在

5%置信水平上医疗设施可达性空间格局LISA聚类图，如图

5所示。

图5 医疗设施可达性LISA聚类图

Fig.5 The LISA cluster map of accessibility of medical facilities

由图5可以明显看出医疗设施可达性在空间上的耦合

特性分化为两种集聚类型，即“高—高”集聚与“低—

低”集聚。“高—高”集聚表示该区域的医疗设施可达性

水平高且其临近区域医疗设施可达性水平亦高，该类型主

要分布于市南区大部分区域，市北区南部、东部大部分区

域。“低—低”集聚表示该区域的医疗设施可达性水平低

且其临近区域医疗设施可达性水平亦低，该类型主要分

布于李沧区北部、东部大部分区域和崂山区部分区域，

“低—低”集聚区应通过增加医疗设施提高医疗设施可达

性水平。

3 结束语

医疗设施是重要的公共设施资源，是关系民生的重

要保障，医疗设施布局均衡程度是一个城市综合发展程度

的缩影。本文以500

m×500

 

m单元网格的尺度，以典型医

疗设施和住宅小区为研究对象，通过科学的、可量化的地

理空间分析方法得出青岛市医疗设施可达性及其空间格局

分异特征。研究结果表明：①青岛市医疗设施可达性空间

分布呈现出由西到东、由南到北衰减的特征，医疗设施分

布极不平衡，高值区集中在市南区、市北区，低值区集中

在李沧区、崂山区。②青岛市医疗设施分布与行政中心、

商业中心密切相关，与人口分布较为相关，未来在布局医

疗设施资源时建议重点考虑人口分布因素。③青岛市医疗

设施可达性空间格局呈现典型的“高—高”集聚与“低—

低”集聚特征，需要重点关注“低—低”集聚区的医疗设

施情况，逐步加以改善。

本文借助互联网获取研究数据比传统方式更为方便，

能自由选取较为合理的研究范围，在探究城市空间格局的

分析研究上可重点考虑。在研究尺度选择上，县（区）、

乡镇（街道办）、村（居委会）的空间形状极不规则、有

大有小、犬牙交错，采用单元网格可以避免不规则空间形

状对空间分析和数据可视化带来的弊端，能较好揭示城市

内部空间分异特征。研究方法上，改进的两步移动搜索法

考虑了距离衰减作用，与人们出行意愿相符，更加符合实

际。当然，本文尚存一些不足之处，如评价医疗设施时，

受资料获取的限制，仅考虑了级别和病床数量，未对医护

数量、医疗设备、就医环境等详细指标进一步搜集，也未

采集诊所数据，如果获取更加丰富数据，相信会进一步提

升分析结果的准确性和可靠性。

参考文献

[1] 张纯, 李晓宁, 满燕云. 北京城市保障性住房居民的就

医可达性研究:基于GIS网络分析方法[J]. 人文地理,

2017,32(2):59-64.

理论研究

60

地理信息世界

GEOMATICS WORLD

第28卷

[2] 陶印华, 申悦. 医疗设施可达性空间差异及其影响因素:

基于上海市户籍与流动人口的对比[J]. 地理科学进展,

2018,37(8):1075-1085.

[3] 陈建国, 周素红, 柳林, 等.交通拥堵对急救医疗服务

时空可达性的影响: 以广州市为例[J]. 地理科学进展,

2016,35(4):431-439.

[4] Cheng G

,

Zeng X K

,

Duan L

,

et al. Spatial Difference

Analysis for Accessibility to High Level Hospitals

Based on Travel Time in Shenzhen, China [J].Habitat

International

,

2016

,

53:485-494.

[5] Pan J

,

Zhao H Q

,

Wang X L

,

et al. Assessing Spatial

Access to Public and Private Hospitals in Sichuan,

China: The Influence of the Private Sector on the

Healthcare Geography in China [J]. Social Science &

Medicine

,

2016

,

170

:

35-45.

[6] 钟少颖, 杨鑫, 陈锐. 层级性公共服务设施空间可达性

研究: 以北京市综合性医疗设施为例[J]. 地理研究,

2016,35(4):731-744.

[7] 丁愫, 陈报章. 城市医疗设施空间分布合理性评估[J]. 地

球信息科学学报, 2017,19(2):185-196.

[8] 佟圣楠, 陈航航. 基于街道尺度的医疗设施可达性评价: 以

深圳市为例[J]. 卫生经济研究, 2017(2):31-34.

[9] 于江霞, 张雪琦. 基于服务半径的医疗设施空间可达性研

究: 以西安主城区为例[J]. 陕西师范大学学报(自然科学

版), 2017,45(5):78-84.

[10] 程敏, 连月娇. 基于改进潜能模型的城市医疗设施空间可

达性: 以上海市杨浦区为例[J]. 地理科学进展,

2018,37(2):266-275．

[11] 邓丽, 邵景安, 郭跃, 等. 基于改进的两步移动搜索法的

理论研究

山区医疗服务空间可达性: 以重庆市石柱县为例[J]. 地理

科学进展, 2015,34(6):716-725.

[12] 柳泽, 杨宏宇, 熊维康,等. 基于改进两步移动搜索法的县

域医疗卫生服务空间可达性研究[J]. 地理科学,

2017,37(5):728-737.

[13] 傅俐, 王勇, 曾彪, 等. 基于改进两步移动搜索法的北碚区

医疗设施空间可达性分析[J]. 地球信息科学学报,

2019,21(10):1 565-1 575.

[14] 曾文, 向梨丽, 李红波, 等. 南京市医疗服务设施可达性的

空间格局及其形成机制[J]. 经济地理, 2017,37(6):136-

143.

[15] 郑智成, 张丽君, 秦耀辰, 等. 基于互联网地图服务的开封

市就医可达性分析[J]. 资源科学, 2018,40(11):2 307-2

316.

[16] 陈小祥, 岳隽, 张文晖. 基于建筑物尺度的医疗设施可达

性研究: 以深圳市福田区综合医院为例[J]. 山东建筑大学

学报, 2019,34(1):28-33.

[17] McGrail M R, Humphreys J S. Measuring Spatial Accessibility

to Primary Health Care Services: Utilising Dynamic

Catchment Sizes[J].Applied Geography

,

2014

,

54(4):182-

188.

[18] 宗恒康, 李斌, 韩磊. 银行网点与商服用地基准地价的空间耦

合性分析: 基于青岛市中心城区的实证研究[J]. 测绘与空

间地理信息, 2019,42(11):89-93，96-100.

[19] Wang F

.

Measurement

,

Optimization

,

and Impact of Health

Care Accessibility

:

A Methodological Review[J]

.

Annals of the Association of American Geographers

,

2012

,

102(5):1 104-1 112.

[20] 陶卓霖, 程杨. 两步移动搜寻法及其扩展形式研究进展[J].

地理科学进展, 2016,35(5):589-599.