Background.

Геоинформационная система (далее – ГИС), как и любая другая информационная система, в своей работе базируется на данных. Фундаментальными данными для ГИС, как для системы, целью которой является решение задач хранения, обновления, демонстрации и анализа определенной информации по определенным параметрам указанной территории, являются пространственные данные, в частности – географические. В настоящих условиях изменяющегося информационного поля использование традиционных носителей информации (бумажные карты территорий, схемы, планы и т.д.) становится неприемлемым. ГИС позволяет оперативно обрабатывать имеющуюся информацию об объектах, обеспечивая рациональное управление анализируемыми ресурсами, корректировку, всестороннюю оценку и демонстрацию результатов управления.

Цель работы

Провести анализ геоинформационной системы Минздрава России как инструмента для эффективного территориального планирования.

Материалы и методы

При выполнении работы были использованы описательный, аналитический методы, методы ретроспективного исторического анализа, моделирования геоданных, геоинформационный метод.

Результаты исследования

История развития ГИС насчитывает уже более 60 лет [1]. В начале 60-х годов Гарвардская лаборатория компьютерной графики – один из ведущих разработчиков методологии эксплуатации ГИС, разработала основу для возникновения промышленных ГИС. Чуть позже, в 1964 году, ею была разработана первая картографическая система SYMAP (Synergistic Mapping – синергетическое картирование). Начиная с 1963 года, в Великобритании, Швеции, Канаде также предпринимались усилия для создания автоматизированных картографических устройств. Так, на территории Швеции в 1963 году для округа Upsala была создана ГИС, используемая в сфере землепользования [2].

Р. Томлинсон, разработавший в 1968 году первую Канадскую Географическую Информационную Систему для использования в работе сельскохозяйственным агентством (CGIS), также относится к основоположникам идей создания ГИС. Последующее распространение применения персональных компьютеров и рабочих станций позволило шире использовать ГИС в крупных фирмах, государственных министерствах и ведомствах.

В России ГИС и связанные с ними технологии стали внедряться и активно эксплуатироваться в конце 1980-х годов по разным направлениям деятельности человека: экономика, политика, экология управление и охрана природных ресурсов, кадастр, наука и образование и т.д. К примеру, актуальные проблемы обеспечения дорожной безопасности, логистики, сервиса и эксплуатации автомобильного транспорта активно решаются за счет применения на практике геоинформационной системы – спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС (Глобальная навигационная Спутниковая Система), предназначенной для трансляции координат местонахождения пользователя в режиме реального времени.

ГИС также используются как средство для геомаркетинговых исследований, поскольку именно ГИС являет собой комплекс алгоритмов и методов, с помощью которых возможно осуществлять свод, обработку и анализ маркетинговой и геомаркетинговой информации, которая включает в себя, в том числе, базу геоданных и информационный контент. С помощью данного вида ГИС анализируются социально-экономические сведения о предприятиях, а также сведения о прилегающих территориях [3, 4].

В качестве одного из примеров применения ГИС-технологий в сфере здравоохранения может служить проект «Эпидемиологический атлас Приволжского федерального округа» – системно-программный комплекс, предназначенный для хранения, группировки и визуализации данных об инфекционных и паразитарных заболеваниях в субъектах Приволжского федерального округа [5].

Наиболее масштабное применение ГИС в нашей стране отражено в Федеральной государственной информационной системе территориального планирования (ФГИС ТП), используемой Министерством экономического развития Российской Федерации. Этот геоинформационный комплекс отображает данные, включая информацию, используемую в градостроительной сфере, представленные в государственных информационных ресурсах и муниципальных информационных системах, которые применяются органами государственной власти и органами местного самоуправления в рамках территориального планирования [6]. Несмотря на различие целей и задач ГИС, их функциональной организации и сферы применения, все они работают с пространственно-топографическими данными, цифровой картографической информацией, которые применяются не только с целью просмотра, но и для полноценного анализа получаемой информации. Из чего можно сделать вывод, что компьютерно-картографическое моделирование в сфере здравоохранения является основным инструментом преобразования информации в ходе принятия решений, управления при проведении экспертиз и составлении сценария развития тех или иных процессов, а также в управлении логистикой пациентов и формировании оптимальной маршрутизации при оказании медицинской помощи населению. В условиях разнообразия особенностей территорий субъектов Российской Федерации и с учетом фактической ресурсной обеспеченности системы здравоохранения, обеспечение доступности медицинской помощи невозможно без рационального планирования развития территорий региона, обеспечивающего устойчивое функционирование социально-экономической инфраструктуры. Грамотное территориальное планирование начинается с совокупной оценки территории, максимально плодотворным действием на этом этапе является создание системы картографических данных (рис. 1).

Повышение качества оказываемых медицинских услуг в совокупности с рациональным использованием имеющихся ресурсов является одной из стратегических задач социально-экономического развития Российской Федерации до 2030 года в сфере здравоохранения1. Залогом эффективной реализации указанных мероприятий, несомненно, является обеспечение доступной медицинской помощи, прежде всего, на территории зон ответственности медицинских организаций государственной и муниципальной систем здравоохранения и их структурных подразделений. В связи с чем Министерством здравоохранения Российской Федерации совершенствуется нормативная правовая база, предусматривающая параметры размещения медицинских организаций и их структурных подразделений в соответствии с потребностью населения в зависимости от вида, формы и условий оказания медицинской помощи2.

Упорядоченность в ходе территориального планирования в области здравоохранения обеспечивается, прежде всего, в рассмотрении каждой медицинской организации и её структурного подразделения как части сложного механизма организации системы оказания медицинской помощи, совокупность которых выступает как единая система. При этом в обязательном порядке учитывается специфика исходных условий, при которых функционирует исследуемая медицинская организация: состояние транспортной инфраструктуры, демографические, климатические, географические и прочие характеристики. Определив всю совокупность факторов, влияющих на ход территориального планирования, необходимо связать их в общую информационную среду сбора, обработки и визуализации данных, которая обеспечит конструктивное представление об исследуемом объекте. При наличии большого массива данных для последующего принятия решений территориальными органами управления здравоохранения необходимы обработка и оперативное представление результатов анализа, моделирования и прогноза не только в виде таблиц, но и в графическом виде в определенном временном отрезке и пространственных координатах [7]. Полноценно получить объективную картину территориального размещения медицинских организаций путем опроса руководства отдельных отраслей в настоящих условиях трудоемко, поэтому появление ГИС-технологий изменило качество территориального планирования: качественно улучшилась процедура обработки пространственных данных, включая их обновление в режиме реального времени [8].

Глобальное применение ГИС в здравоохранении Российской Федерации определилось в части создания ЕГИСЗ, возникшее на фоне развития процесса цифровизации, что в свою очередь привело к необходимости интеграции источников информации [9].

Так, одним из компонентов ЕГИСЗ в настоящее время является геоинформационная подсистема, предназначенная для консолидации и графического отображения информации о ресурсах здравоохранения, в том числе о населенных пунктах и медицинских организациях, их структурных подразделениях, участвующих в реализации территориальных программ государственных гарантий бесплатного оказания гражданам медицинской помощи, и населенных пунктах, на территории которых они размещены.

На сегодняшний день геоинформационная подсистема ЕГИСЗ имеет свои цели и задачи (рис. 2), а также содержит широкий набор средств для анализа и моделирования.

Территориальная привязка геоинформационной подсистемы ЕГИСЗ обеспечивается за счет использования общего банка данных, представляющего собой картографическую систему, которая содержит реестры зданий медицинских организаций и структурных подразделений субъектов Российской Федерации. Картографическая подсистема является основной и содержит ряд слоев. Благодаря меню возможно отображать те или иные объекты на карте, осуществлять фильтрацию данных и выгрузку в табличной форме представленной информации. Ряд параметров имеют цветовую индикацию отображения, характеризующую дифференциацию между отдельными регионами Российской Федерации, районами и муниципальными образованиями. Помимо этого, картографическая подсистема включает ряд стандартных функций для подобных инструментов, таких как измерение расстояний между объектами, масштабирование и поиск объектов.

Возможность детальной картографической визуализации данных об объекте здравоохранения, включающей в себя такие сведения, как профиль оказываемой медицинской помощи, имеющиеся структурные подразделения, кадровое обеспечение, позволяют более точно моделировать результаты управленческих решений в различных направлениях развития системы здравоохранения. Именно благодаря таким функциональным особенностям ГИС появляется возможность проводить комплексный анализ обстановки на исследуемой территории и осуществлять рациональную политику территориальными органами власти любого уровня для повышения степени социально-экономического развития конкретной территории [10].

Отдельно следует остановиться на возможностях статистического анализа данных ГИС. Инструменты формирования отчетности позволяют осуществлять экспорт данных в соответствии с заданными фильтрами, и путем агрегации этой информации получать значения целевых индикаторов. Дальнейшее развитие ЕГИСЗ по пути использования первичных данных может обеспечить дополнительные возможности применения ГИС в части визуализации и анализа не только ресурсной составляющей здравоохранения, но и данных о заболеваемости и смертности населения [11]. Развитие возможностей использования ГИС для территориального планирования было реализовано в рамках модернизации геоинформационной подсистемы ЕГИСЗ в отношении определения доступности медицинской помощи с учетом наличия автомобильных дорог общего пользования, наличия либо отсутствия у них твёрдого покрытия, рельефа местности путем нанесения соответствующих слоев карты. Кроме того, модернизация геоинформационной подсистемы ЕГИСЗ позволила перейти от оценки расстояния «по прямой» до оценки расстояния по дорогам общего пользования, что повышает значимость ГИС для территориального планирования в субъектах Российской Федерации (рис. 3). Помимо этого, развитие геоинформационной подсистемы ЕГИСЗ в части взаимодействия с другими подсистемами ЕГИСЗ позволит определить модель территориальной доступности на перспективу с учетом планируемых к возведению объектов здравоохранения в субъектах Российской Федерации.

В ходе территориального планирования здравоохранения важным становится предоставление информации как в отраслевом срезе, так и в территориальном. Другими словами, результаты анализа данных должны охватывать все уровни административно-территориального устройства страны от уровня федерального округа до уровня сельского поселения при одновременном предоставлении информации по каждому объекту, формирующему систему здравоохранения в целом – от фельдшерско-акушерского пункта до крупной медицинской организации, оказывающей медицинскую помощь населению всего субъекта Российской Федерации.

В рамках территориального планирования любого уровня (субъект Российской Федерации, район, муниципальное образование и т.д.) ГИС являют собой уникальный инструмент, способный охарактеризовать современное состояние и использование территории, а также изменения и процессы природного и антропогенного характера, учитывая различного рода данные и значительное число факторов, выявляя взаимосвязи между ними [12]. Изучение данных взаимосвязей позволяет определить уязвимость, уникальность и особенность формирования потенциала изучаемой территории.

В результате использования ГИС-технологий в здравоохранении в ходе территориального планирования, обеспечивающих полноценную визуализацию данных, устраняются недостатки бумажных карт местности, приводящие к сложности их восприятия, такие как статичность, малая емкость данных, излишки ненужной информации. При использовании ГИС-технологий демонстрируются лишь те объекты, что несут в себе информационную ценность в конкретный момент времени и по прямому назначению для потребителя [13].

ГИС позволяет осуществлять комплексную обработку пространственной информации от момента ее сбора до момента хранения, анализа и визуализации, за счет чего повышается качество принятия управленческих решений по планированию и устойчивому функционированию, что крайне важно с тактических и стратегических позиций развития здравоохранения не только конкретной территории субъекта, но и страны с целом, поскольку это является одним из инструментов по достижению национальных целей развития Российской Федерации на период до 2030 года3.

Интеграция разнородной информации, содержащейся в ГИС в составе ЕГИСЗ, являет собой один из эффективных методов совершенствования информационного обеспечения здравоохранения, как и любой другой сферы, возможности создания документации нового поколения. При этом база данных не является статичной, что отражается на оперативности принятия управленческих решений по вопросам территориального планирования. Следует также отметить тот факт, что ориентированность ГИС на конечного пользователя, а не на разработчика, делают её удобной в эксплуатации, не требующей длительной специальной подготовки.

Выводы

Решение стратегических задач, направленных на достижение национальной цели развития Российской Федерации – сохранение населения, здоровье и благополучие людей, на данном этапе развития общества невозможно без использования современных информационных технологий.

Геоинформационные системы в сфере здравоохранения являются максимально организованным и эффективным инструментом, применяемым в ходе территориального планирования, и направленным на повышение доступности медицинской помощи населению.

Развитие геоинформационной подсистемы ЕГИСЗ позволяет оценивать территориальную доступность медицинской помощи с учетом наличия автомобильных дорог общего пользования, особенностей рельефа местности и других климатогеографических особенностей.

Агрегация и использование подсистемами ЕГИСЗ первичных данных может обеспечить дополнительные возможности применения ГИС в части визуализации и анализа не только ресурсной составляющей здравоохранения, но и данных о состоянии здоровья населения.

1. Longley P.A., Goodchild M.F., Maguire D.J., Rhind D.W. Geographic Information Systems and Science. New York: John Wiley & Sons, 1999. 432 p.
2. Shokin Yu.I. GIS today: state, prospects, solutions / Yu.I. Shokin, V.P. Potapov // Vychislitel'nye tekhnologii – 2015. – Vol. 20 (5). – P. 175–213. (In Russ.).
3. Terent'eva E.P. Types of software tools for geomarketing analysis / E.P. Terent'eva, N.B. Teslya // Interekspo Geo-Sibir'. – 2018. – Vol. 6. – P. 182–186. (In Russ.).
4. Tkhorikov B.A., Spichak I.V. Development of technology for managing the image of a medical institution // Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Filosofiya, Sotsiologiya, Pravo. – 2008. – Vol. 8. – P. 216–220. (In Russ.).
5. Efimov E.I. Experience in developing a GIS “Electronic Epidemiological Atlas” / E.I. Efimov, G.G. Pobedinskiy // Interekspo Geo-Sibir'. – 2020. – Vol. 1 (2). – P. 3–18. (In Russ.).
6. Federal State Information System (Federal'naya Gosudarstvennaya Informatsionnaya Sistema). [Electronic resource]. 2022. – Accessed https://fgistp.economy.gov.ru/. (In Russ.).
7. Dekster A.P. Building a regional health geoinformation system / A.P. Dekster, D.R. Strukov // Vrach i informatsionnye tekhnologii. – 2008. – Vol. 4. – P. 9–14. (In Russ.).
8. Balashova M.N. Application of geographic information systems in territorial planning in the regions / M.N. Balashova, O.N. Kolbina // Informatsionnye tekhnologii i sistemy: upravlenie, ekonomika, transport, pravo. – 2015. – № 2(16). – P. 19–21. (In Russ.).
9. Afanas'eva L.P. Registry of document types: prerequisites for creation / L.P. Afanas'eva, L.N. Varlamova, N.A. Murav'eva // Deloproizvodstvo. – 2020. – Vol. 3. – P. 41–49. (In Russ.).
10. Shavrova O.A. GIS-technologies as an effective tool for territorial planning and management / O. A. Shavrova // Molodaya nauka: sbornik nauchnykh trudov nauchno-prakticheskoi konferentsii dlya studentov i molodykh uchenykh, Evpatoriya, October 10th–11th 2016. – Evpatoriya: Arial, 2016. – P. 165–166. (In Russ.).
11. Modernization of the “Automated Information System for the Manager” / V.I. Starodubov, A.V. Polikarpov, N.A. Golubev, A.A. Lisnenko // Vrach i informatsionnye tekhnologii. – 2016. – Vol. 1. – P. 35–43. (In Russ.).
12. Geoinformatsionnyi portal GIS-Assotsiatsii. [Electronic resource]. – 2022. – Accessed: http://www.gisa.ru/. (In Russ.).
13. Chistobaev A.I. Geographic information systems and technologies in medical geography / A.I. Chistobaev, Z.A. Semenova // Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Seriya 7. Geologiya. Geografiya. – 2010. – Vol. 1. – P. 53–61. (In Russ.)