文摘
冠状病毒病(COVID-19)是一种由SARS-CoV-2病毒引起的病毒性感染,第一次出现在2019年12月。据世界卫生组织统计,大多数人感染这种病毒遭受轻微到严重呼吸道感染和恢复没有特定的治疗或住院治疗。然而,有些人可能获得严重的疾病需要就医和隔离设施。探讨利用多准则决策分析(MCDA)基于GIS技术来确定最优选址为冠状病毒隔离医院病人在埃及尼罗河三角洲地区使用模糊层次分析法(F-AHP)和加权叠加分析方法(WOA)工具。孤立的研究医院选址在埃及尼罗河三角洲个省是得到足够重视的领域之一,由于当前全球冠状病毒流行。若干标准应用于识别和选择隔离医院位置,包括世界卫生组织规定,埃及卫生部的条件下,先前的研究和实地考察。Geodatabase创建使用ArcGIS Pro软件,手工数字化。作为一个研究的结论,许多额外的最佳网站孤立的医院已经发现和选择。大约有29日提出理想网站隔离医院利用F-AHP和大约24个站点使用WOA方法在尼罗河三角洲地区。这些医院计划地点可能是永久性的中心医院或临时,疫情结束后被重新安置。 The paper emphasizes the need to use the study criteria while selecting and defining the location of coronavirus isolation hospitals.
1。介绍
医疗保健服务被认为是社会经济增长的一个重要标志。卫生服务研究是最有效的公共服务之一,每个社会需要从它的存在和可用性一个可接受的程度上通过预防或治疗导致疾病预防。为实现可持续发展有规范卫生专业,优先考虑医院(1]。世界现在患有冠状病毒大流行。冠状病毒病(COVID-19)是一种传染性的疾病,是引起的严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2 (SARS-CoV-2)小说病毒(2]。冠状病毒大流行导致的崩溃几个全球许多国家的卫生系统和卫生基础设施和严重缺乏隔离医院由于越来越多的病人。因此,政府建立了野战医院,确保所有患者获得必要的医疗由于这种病毒的发展和增加冠状病毒感染者
确定冠状病毒隔离医院的最佳位置(永久或暂时)是至关重要的和必要的,尤其是在尼罗河三角洲,埃及。研究的最重要的挑战之一在埃及是缺乏隔离医院的官方声明在官方统计数据(公共动员和中央机构统计数据),因为人口普查于2017年发行,开始前的冠状病毒流行。这个挑战是解决进行实地考察,以确定利率上升到2022。
现代技术,如遥感和地理信息系统(GIS)是利用定位新医院3,4]。GIS技术可以存储、组织、分析、计算,为卫生服务提供所有类型的地理数据(5,6]。本文采用两种分析方法的最优选址:F-AHP WOA。WOA执行多个阶段在一个单一的工具的典型的叠加分析过程,它只接受准确栅格数据作为输入。F-AHP方法推导比例尺度的成对比较可取的评估权重决策标准用在许多决策域(7,8]。
Deveci et al。9]研究了使用GIS通过使用2型模糊嵌入的公共面包工厂选址在土耳其,和他们的研究结果表明,该技术是有效的,可用于烘焙行业。Mallick et al。10)通过使用模糊层次分析法研究了利用GIS在滑坡敏感性评价Abha分水岭,沙特阿拉伯。他们的研究结果显示,理解流域的可持续发展的方法是实用的土地滑动。El Jazouli et al。11)检查使用GIS-multi-criteria运用AHP在滑坡敏感性映射在胎儿Er-Rbia高盆地(摩洛哥)。他们的研究结果显示,该方法有利于获得地图上,使当前和未来的山体滑坡有关的重要信息,使其可行。Balusa和Gorai[请来12)探讨了应用模糊层次分析法(F-AHP)灵敏度分析选择地下金属采矿方法。他们的研究结果显示,有效的方法获得采矿方法选择使用F-AHP模型。
特里帕西et al。13)做了一个基于gis技术的AHP和模糊AHP方法比较医院选址,和他们的结果表明,模糊AHP方法是有效的,选择一个新医院网站的最佳选择。Şahin et al。14]研究了层次分析法的使用医院的选址,他们的结果表明,该技术是有用的为医院获得最佳选址。Mirzahossein et al。15]研究利用ArcGIS运用AHP在选址在丝绸之路位于伊朗紧急中心。
对于这个研究,在埃及尼罗河三角洲地区被选为例。高冠状病毒感染瘟疫伊洛瓦底江三角洲地区。因此,有必要对冠状病毒的理想定位隔离医院改善医疗服务COVID-19流感大流行的出现。本研究采用多标准决策分析(MCDA)基于GIS和遥感技术来确定最优隔离医院网站在伊洛瓦底江三角洲地区。本文旨在实现以下目标:(一)调查的选择标准冠状病毒隔离医院。(b)开发一个GIS框架基于MCDA隔离医院网站的选择在埃及的研究区域(尼罗河三角洲)。这个建议框架可用于确定可接受的和安全的医院网站在任何国家。(c)比较F-AHP WOA方法作为最优选址的分析技术。
2。研究区和健康服务
在埃及尼罗河三角洲被选作为本文的研究区域,因为它是埃及最稠密的地方之一。两个纬度之间的三角洲地区位于31°30′0”30°30′0 N, N和两个经度30°20′0“32°E′0”。从北地中海范围这一地区,从东苏伊士运河,南开罗,从西方和亚历山大。三角洲位于阿拉伯埃及共和国的北部,如图1。在埃及尼罗河三角洲地区包括5个省,卡利亚,即卡夫拉•谢赫,Damietta,噶比尔,Menoufia,位于两者之间的尼罗河(杜姆亚特和拉希德)流。个省的中心可能扩大超出这两个分支,卡利亚省和Menoufia省(图1)。这五个省结合面积16735.61公里2代表埃及的总面积的1.22%。人口、面积、密度表进行描述1总人口2211,2848代表埃及总人口的22.6%(2021年公共动员和中央机构统计数据)。因此,卫生保健必须给他们维护他们的安全。
有几种类型的政府医院(卫生服务中心)根据图研究区域分布2。在三角洲个省医院的数量及其分布如表所示2。这些医院的数量和位置是必要的对于本研究利用MCDA每个医院相关路线分析、最近设施分析、服务区域。如表所示2,医院在三角洲地区的个省的总数是如下:29日中央医院(A), 24个中心医院(B), 13综合医院,医院30质量,和18大学医院。
在表2综合医院医院位于省的首都或行政中心和服务人口超过500000人,但中心医院(一个)是医院,位于行政中心或一个城市,人口约200 - 500人;中心医院(B)是医院位于行政中心或一个城市,人口约100 - 200人。医院质量是医院提供的专业医疗服务,包括胸部医院、皮肤病医院,发烧医院、儿童医院、眼科医院、坐骨神经痛和妇产科医院,医院和大脑和神经。
病人在埃及的发展一直以来的冠状病毒感染流行的开始到现在可以说明如下。
从一开始大流行(2019年)到2020年年底,感染者总数是1.36644亿。到2021年,个体的总数达到4.38728亿人。截至2022年3月中旬,该冠状病毒感染者总数已达到4.95373亿人,表明感染率上升(资料来源:埃及卫生部,2022年)。
疫情以来,一些公共部门医院研究区(埃及尼罗河三角洲)指定为隔离医院对冠状病毒患者。图3和表3描述现有隔离医院指定的分布在整个埃及三角洲个省按照卫生部和人口的指导分离冠状病毒感染者(COVID-19)。如上所述在表3,三角洲的隔离医院个省的总数已经达到了19所示。这些医院的数量和分布研究是至关重要的。
3所示。可用数据的研究
本研究利用多个数据源获得的各种必要的信息如下:(1)实地考察卫生董事会决策和医院在尼罗河三角洲个省知道医院选择的数量和位置作为冠状病毒隔离医院病人在每个省和收集的标准选择隔离医院的位置。(2)卫星图像为研究区从陆地卫星8分辨率为30米从网站下载https://earthexplorer.usgs.gov/2021年10月。(3)官方地籍图的尼罗河三角洲的城市规划,埃及,2017年规模1:50000。(4)人口在2021年年度统计报告(埃及卫生部)。(5)三角洲的道路网个省在2021年(公共动员和中央机构统计,埃及)。(6)三角洲地区2019年的战略规划(城市规划综合权威、埃及)。
4所示。应用解析方法研究
在这篇文章中,两种分析技术应用于选择最优选址隔离医院如下。
4.1。模糊层次分析法(F-AHP)
模糊层次分析法是一种方法,层次分析法(AHP)和模糊逻辑理论发展起来的。F-AHP方法类似于使用AHP的方法。只是F-AHP方法集AHP规模进入模糊三角规模与优先级访问(16]。
新方法(F-AHP)的主要原因是,传统的AHP是无效的在处理不确定性当决策者选择规模从1到9的基本尺度。以反映不确定性,决策者需要更灵活的尺度通过使用模糊隶属度函数和语言变量,例如,好或差,而不是确定性或脆值(17,18]。这种方法被应用到众多领域的建筑行业作为传统的AHP方法具有类似目的。研究了F-AHP很多可再生能源的替代品,因为它更有利于提供灵活的尺度从模糊隶属度函数19]。F-AHP被认为是足够的数学方法分析复杂的决策问题(20.]。它决定了比较标准的相对重要性的权重以成对的方式通过成对比较矩阵。后形成的成对比较矩阵,计算标准的权重。计算包括以下操作(21]:(我)评估值在每一列的总和的成对比较矩阵。(2)部门每个元素的矩阵的列总(由此产生的矩阵是一个规范化的成对比较矩阵)。(3)计算的平均在每一行的元素归一化矩阵,即。,归一化分数的总和除以标准的数量。这些平均值估计的相对权重标准相比较。
当执行成对比较,F-AHP处理一致性明确就像在思考;人们并不总是有内在逻辑能力估计的一致性是一致的;它包括以下操作(22,23]。如今,人类确定加权和向量的矩阵乘以右边比较优先级获得一个新列向量的向量。然后,第一个组件的新列向量除以第一个组件的优先级向量和第二部分的新列向量的第二个组件优先级向量。最后,总结这些值的行。
GIS和MCDA用来确定最优网站隔离医院后进入权重ArcGIS计划。MCDA用来衡量个人评估标准的相对重要性权重如表所示4(24]。
4.2。加权叠加分析工具(WOA)方法
加权叠加的工具是使用最广泛的技术之一,为解决多目标问题,如选址模型(25,26]。ArcGIS使用加权叠加的工具,它是一个变量的总和的价值分配单元的重量乘以变量。WOA,您必须定义问题,模型分解成子模型,并确定输入层(27]。自输入标准层将冷漠编号系统与不同的范围,结合在一个单一的分析,每个单元为每个标准必须重新归类到一个标准的偏好规模如1到10,10是最有利的。一个普通规模的分配偏好意味着现象的偏好为标准。偏好值是相对的(28,29日]。
10的偏好是首选的偏好5的两倍。偏好值不仅应该分配层内相对层间但应该有相同的意义。每一个加权叠加分析标准可能不相等的重要性。你可以比其他标准衡量的重要标准。输入标准乘以权重,然后加在一起。叠加分析过程的最后一步是验证模型以确保模型表明,它是在一个网站。一旦验证模型,选择一个站点,和房子是建立30.,31日]。
WOA结合了以下步骤:(我)重新进行值在输入栅格到一个共同的评价的适用性。(2)细胞繁殖的每个输入值光栅的光栅的体重的重要性。(3)增加产生的细胞共同价值观产生输出光栅。
该工具只接受整型光栅作为输入,如土地利用光栅或土壤类型。连续的位图必须重新分类为整数,然后可以使用他们。连续的位图被分组到范围的值。每个范围必须分配一个值之前被用于加权叠加的工具。重新分类工具允许这样的位图重新分类。时将指定权重。使用正确的评价尺度选择,只需添加光栅加权叠加。WOA用于适应性建模(定位合适的区域),因此更高的价值通常表明一个更合适的位置。
5。使用标准应用研究
根据世界卫生组织规定,埃及卫生部条件,回顾之前的研究,对各种医院进行实地考察,通过询问专家医生,若干标准(8标准)可以被识别为选择最优选址为冠状病毒隔离医院病人如表所示5。每个标准是澄清和描述,给出了明确的指示选择医疗服务的位置。
6。研究方法和程序步骤
本节解释了使用GIS应用方法的研究工具和多标准决策分析,以确定最优选址新隔离医院在尼罗河三角洲。图4显示了研究方法的流程图识别新选址为冠状病毒隔离医院病人使用两个不同的分析技术研究区F-AHP法和WOA法。
使用以下步骤构建的模型。
6.1。第一步:准备基本的地图
基础地图是为三角洲准备个省为了执行现场作业分析的网络分析仪(ArcMap10.7.1), WGS 84 UTM区36 N坐标系统,以下层出现在它的地方:每个三角洲的行政边界层面积的形式(多边形)。公共部门医院层形式的点(点);人口层形式的点(点)包括人口领域。
6.2。第二步:准备道路网络图
如图5路线图是准备研究区折线的形式,并从公共工程和房屋使用马斯喀特墨卡托投影坐标系统(UTM)。当准备道路网络图,四个主要事情是代表:使得网络资源空间关系,定义网络特点,网络连接,最后,设置网络属性。
6.3。第三步:数据录入和处理
创建一个数据库包含空间和描述性数据在ArcGIS 10.7.1 MDB格式的程序。它包含许多层次如道路网络、医疗服务、行政省边界,水体、土地覆盖、铁路、工业领域,卫生埋葬地点,城市社区,其他层相关的主题和区域研究,如图6。然后,程序分析和显示信息的形式和结果地图和图形形式。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
该研究使用数字数据的定量分析方法,通过定量分析和统计方法,以评估现有的公共部门的网站医院在三角洲地区的个省和人口中心的覆盖程度,以及识别新提出的网站来选择最好的网站建设一个隔离医院。
6.4。第四步:数据分析和处理工具
F-AHP, WOA模型来选择最优站点对冠状病毒病人隔离医院。
这项研究是基于网络分析工具应用于内弧工具箱ArcMap GIS环境。服务区分析工具决定了人口中心范围内,公共部门的卫生保健医院和隔离医院选择埃及卫生和人口部。在确定的标准,他们的类别,其重要性的程度,及其权重,制图模型始建于弧GIS软件通过建筑模型,基于简化复杂问题,重叠的数据,他们的空间和描述性的关系。加权叠加模型显示在图7作为一个过程模型构建器。图7在ArcGIS显示进入标准的方法,每个标准分别进入为了获得最后的选择最好的网站隔离医院的计划。
7所示。结果和分析
基于研究的标准,以下结果为最优选址隔离医院可以得出。
7.1。使用F-AHP选址方法
表6显示装置的应用标准两两比较矩阵对冠状病毒病人隔离医院。这些数字在表6确定基于调查问卷、实地考察和先前的研究除了每个准则的重要性关系到下一个。
CI这个词,这称为一致性指数提供了一个衡量偏离一致性。确定CI的美好,层次分析法比较了随机指数(RI),结果就是我们所说的一致性比率(CR),可以定义通过以下方程:
随机指数是一个随机生成的成对比较矩阵的一致性指数近似随机获得的订单1到10的指标;然后,我们使用(1)来计算置信区间。通过应用(2),一致性比率(CR)可以计算出:如果CR < 0.10,那么重量是可以接受的。
一致性向量是由加权和向量除以标准重量。一旦一致性向量计算,那么值两个方面,λ和一致性指数(CI),可以计算。的值λ只是一致性向量的平均值。置信区间的计算是基于观察λ总是大于或等于标准考虑的数量(n)和积极的价值λ=n,如果成对比较矩阵矩阵是一致的。因此,λ−n可以被视为衡量的程度不一致所示计算表吗7。
表7显示了隔离医院的成对比较矩阵和权重标准使用F-AHP方法。这些数字在表7导致每个标准的列除以总金额从每个标准表6,默认的数字(排名)将根据他们每个人的重要性与变量矩阵形式,在最高的重要性需要1号和最低的重要性需要数字2,3,4,等等。
表8显示了最终的合成权重的标准使用F-AHP选择最佳的网站申请隔离医院在该研究领域。因此,所有标准的权重模型中使用F-AHP方法进入发生器在ArcGIS隔离医院。由此产生的数字地图最优选址的孤立研究医院区域如图8。
深棕色的颜色在图的地区8显示,大部分地区可以建立医疗服务,有6个变量。浅棕色代表至少地区地区卫生服务(隔离医院)的建立,因为他们代表风险领域建立医院。7被认为是最高的价值程度适合优化网站和2的值被认为是最低的适当程度如图8。
7.2。使用WOA选址方法
每个标准是给定一个特定的体重根据其程度的重要性的总重量等于100%。根据咨询专家、专家、几个引用,和作者的经验(32),各种研究标准的权重可以得出如下:人口密度(25%);城市商店(城市列表)位于三角洲(10%);道路网络(15%);基础设施(10%);工业区(10%);当前医院网站(20%);未来的扩张(5%);和垃圾填埋场(5%)。
每个的重量标准输入到模型构建器的隔离医院弧GIS项目。产生的数字地图与最优选址对冠状病毒病人隔离医院三角洲使用加权叠加工具方法如图9。在这张地图中,7号代表最优站点和2号是最不重要的,蓝色的是在数字地图(图9)显示当前的位置在三角洲地区医院,和黄色标记是建议新隔离医院网站。
比较这两个应用分析技术(F-AHP和WOA)是由计算领域的每个数字地图中的每个程度(等级)。结果列在下表中9和图10。
在研究这两种方法(WOA和F-AHP),推导出,F-AHP比WOA增加分类隔离医院建议进行厂址选择的领域,因为它需要的所有标准的影响在一起(标准之间的相关性),但WOA建议少医院地点,需要单独每个标准的影响。如表所示9,有一个明确的区别产生的地区两个应用技术。
根据两个生成的数字地图(数据8和9)由GIS使用两个应用分析技术F-AHP WOA的研究,建立医院的数量和位置,可以暂时或永久分离冠状病毒患者五三角洲个省推导出如图11,知道这些医院可以用作大流行的结束后综合医院。表10显示的数量提出了医院在每个三角洲为两种方法(图个省12)。
8。结论
探讨的可能性数字地图生产最优选址的冠状病毒病人隔离医院基于多准则决策分析使用GIS技术和遥感在埃及尼罗河三角洲地区运用两种不同的分析技术(F-AHP和WOA)。根据已经达到的结果和数值结果,结论可以概括如下:(1)从研究结果,研究中有29个站点区域(埃及尼罗河三角洲)有效构建临时或永久医院隔离冠状病毒患者根据世界卫生组织的要求和埃及卫生部的指令。这些医院也可以用作大流行的结束后综合医院。(2)F-AHP方法比WOA增加提出的分级地区医院的选址。F-AHP建议新网站29日在三角洲地区的医院,因为它需要所有标准之间的关系,而WOA建议24新网站在三角洲地区的医院,因为它把每个单独标准的影响。(3)指定的应用标准在本研究中可以用于隔离医院的选址在任何国家,因为它主要取决于世界卫生组织的要求。(4)应用GIS和遥感系统使用技术是现代系统可用于选择和确定最佳位置一般,中央、和隔离医院。我们建议的埃及卫生部和政府机构在决定和选择医院工作的位置。
数据可用性
所有数据、模型和代码生成或使用在研究过程中都包含在这篇文章。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。