Определение доступности и плотности аптек и поликлиник в городе Кемерово
научный журнал «Актуальные исследования» #1 (28), январь '21

Определение доступности и плотности аптек и поликлиник в городе Кемерово

Для определения доступности и плотности аптек, необходимо было получить координаты этих объектов. Для этого использовался специальный сервис, позволяющий по адресу объекта получить координаты. После того, как координаты были получены, они были занесены в базу данных, а затем в QGIS подключена база данных и координаты перенесены на слой. Далее были рассчитаны коэффициенты значимости. Для определения количества объектов определенной категории был использован метод 9 квадратов. После подсчетов, была построена сетка, на которой показан результат значимости.

Аннотация статьи
базы данных
информационная система
QGIS
геоинформационные технологии
СУБД
PostGIS
географические координаты
парсер
2ГИС
Google Maps
Ключевые слова

Географическая информационная система (ГИС) – это программный пакет, предназначенный для создания, визуализации, поиска и анализа пространственных данных. Пространственные данные относятся к информации о географическом местоположении объекта. Это часто связано с использованием географических координат, таких как широта и долгота. Помимо пространственных данных, часто используются другие термины, такие как географические данные, данные ГИС, данные карты, данные местоположения, данные координат и данные пространственной геометрии [1].

Спектр задач приложений для работы с пространственными данными достаточно широк. Создание карт – это наиболее простая для понимания функция ГИС-приложения. Программное обеспечение для картографии отображает пространственные данные в форме, удобной для просмотра на экране или печати. Приложения могут представлять данные как статические (простое изображение) или динамические карты, которые предназначены для просмотра в настольном приложении или на веб-странице.

Неотъемлемой частью ГИС является база данных. Географическая информационная система имеет возможность обрабатывать данные, используя все функции, которые предоставляет система управления базами данных (СУБД). При использовании ГИС, запрос к базе данных можно уточнить, введя дополнительные параметры, что делает поиск более быстрым и удобным [2].

В отличие от обычной СУБД, ГИС можно использовать для пространственных запросов и анализа.

Пространственный запрос – это задача поиска пространственных объектов в базе данных с использованием условий, содержащих координаты.

Итак, геоинформационная система, которая использовалась в проекте – QGIS. QGIS (Quantum GIS), представляет собой бесплатную кроссплатформенную географическую информационную систему, состоящую из настольной версии и сервера. Для нашего проекта мы использовали QGIS Desktop.

QGIS Desktop – это настольная ГИС для создания, редактирования, визуализации, анализа и публикации геопространственной информации. QGIS часто называют QGIS Desktop.

QGIS работает на платформе Windows и на большинстве платформ Unix, присутствует поддержка множество векторных и растровых форматов и баз данных, а также имеет множество встроенных инструментов [3].

Также в проекте использовалась база данных PostgreSQL. Для работы с географическими объектами в реляционной базе данных PostgreSQL использовался PostGIS.

Ход работы

В первую очередь необходимо было определить количество аптек и поликлиник в городе Кемерово. Для поиска аптек и поликлиник можно использовать Google Maps или 2ГИС. Далее нужно каждой аптеки и поликлиники найти координаты – широту и долготу.

Способ №1. Для нахождения координаты для объекта, необходимо было зайти в Google Maps, нажать правой кнопкой мыши по объекту и получить координаты.

Но данный способ нас не устраивает, потому что аптек и поликлиник в городе очень много, и для каждого объекта искать так координаты будет очень долго.

Способ №2. Использовать парсер, для получения координат объектов. Использовать сайт [4] для получения координат. Далее был написан парсер, после чего были получены данные для всех необходимых объектов.

Способ №3. Использовать Google Maps API key. Используя API-ключ, можно отправить POST-запрос по адресу, указанной в документации [5]. После этого можно получить ответ в формате json. После парсинга ответа в формате json, можно получить координаты объекта. Далее пишется скрипт, где в цикле перебираем все необходимые адреса и получаем координаты в файл.

После того, как все адреса и координаты аптек и поликлиник были получены, необходимо всю известную информацию добавить в qgis. Для этого, нужно чтобы был установлен плагин OpenLayersPlugin. А для добавления координат необходим модуль Lat lon Tools. После загрузки модулей, необходимо будет добавить OpenStreetMap. Далее необходимо загрузить точки с поликлиниками и аптеками. Загрузим их с заранее записанного файла CSV, где хранятся координаты и адреса.

После добавления всех точек на карту, будет добавлена векторная сетка на карту. Далее карта будет обрезана по границам города.

Теперь будет происходить работа с базой данных. Добавим точки и сетку в базу данных, используя СУБД PostgreSQL. Заранее необходимо будет создать базу данных postgis, выполнить для неё два sql запроса из файла postgis.sql и spatial_ref_sys.sql. Далее, используя программу PostGIS Shapefile Import/Export Manager необходимо загрузить слои с точками и сеткой в бд. Также в слой с сектой необходимо добавить коэффициенты значимости koef.

Для подсчета использовалась формула:

    (1)

Lm – индекс комфортности,

Ni – количество объектов определенной категории,

ki – коэффициент значимости.

Далее находятся max L  и min L.

После нахождения максимума и минимума, нормализуются полученные индексы (формула (2)).

  (2)

Lm – значение индекса комфортности;

max L, min L – мин. и макс. значение индекса комфортности;

Lm норм – нормализованный индекс комфортности.

Нормализация преобразует абсолютные значения величины социальной комфортности в относительные. Это упрощает процедуру сравнения и кластеризации данных.

Для определения количества объектов определенной категории был выбран метод 9 квадратов. Данный метод, основан на подсчете объектов в целевом квадрате и объектов, находящихся в соседних квадратах.

После загрузки коэффициентов, необходимо выгрузить сетку из БД в QGIS. Т.к. коэффициенты были посчитаны, на сетке будут показаны плотность аптек. После всех этих действий, итоговый вариант сетки будет выглядеть так (рисунок):

Рис. Результат анализа значимости коэффициентов

Выводы

Проведено исследование, и было выявлено, что аптеки и больницы расположены довольно плотно друг к другу, и это позволяет людям получить необходимую помощь. Наиболее плотные участки поликлиник и больниц находятся в центральном районе города. Следовательно, жителям города, которые живут в этом районе, наиболее комфортно будет пользоваться услугами поликлиник, а также получать необходимые медицинские препараты.

Текст статьи
  1. Геоинформационные системы [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/geoinformatsionnye-sistemy (Дата обращения: 28.11.2020)
  2. Обзор существующих ГИС [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://moluch.ru/archive/118/32677/ (Дата обращения: 28.11.2020)
  3. QGIS User Guide [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://gis-lab.info/docs/qgis/user_guide/qgis-1.8.0_user_guide_ru.pdf (Дата обращения: 28.11.2020)
  4. Сайт для получения координат по адресу [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://snipp.ru/tools/address-coord (Дата обращения: 28.11.2020)
  5. Google Maps GeoCoding [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://developers.google.com/maps/documentation/geocoding/overview (Дата обращения: 28.11.2020)
Список литературы
Ведется прием статей
Прием материалов
c 23 января по 29 января
Осталось 6 дней до окончания
Препринт статьи — после оплаты
Справка о публикации
сразу после оплаты
Размещение электронной версии
02 февраля
Загрузка в elibrary
02 февраля
Рассылка печатных экземпляров
08 февраля