基于GIS的互联网智慧医疗服务系统的研究与实现

王建 许林瑞 汪玉笳 黄晟祺 李功权

摘  要： 为了解决传统医院服务中三甲医院人满为患，医院楼区、科室设计复杂，患者咨询苦难等问题。构建了一个基于GIS的互联网智慧医疗服务系统，结合BIM，openlayers等技术，能够帮助用户快速选择适合自己病症的医院，从而缓解三甲医院中医疗资源紧缺等问题，并通过BIM模型对医院楼区、科室进行三维化展示和室内导航等功能，帮助患者快速寻找到自己所需要的前往的地方，从而帮助患者减少在医院花费的时间。并通过人流热度分析，高峰期人流分析等方法，帮助医院在相关科室的医疗资源分配中提供决策数据支持，从而帮助医院提供工作效率和解决相关科室中医疗人员分配不均等问题。

关键词： GIS;医院服务系统;智慧医疗;医疗资源分配

中图分类号： TP311    文献标识码： A    DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.07.018

本文著录格式：王建，许林瑞，汪玉笳，等. 基于GIS的互联网智慧医疗服务系统的研究与实现[J]. 软件，2020，41（07）：94-97

Research and Implementation of Internet Smart Medical Service System Based on GIS

WANG Jian， XU Lin-rui， WANG Yu-jia， HUANG Sheng-qi， LI Gong-quan^*

（School of Earth Sciences， Yangtze University， Wuhan Hubei Province 430100， China）

【Abstract】： In order to solve the problem of overcrowding in the top three hospitals in traditional hospital services， the design of hospital buildings and departments is complicated， and patient consultation is difficult. Constructed a GIS-based Internet smart medical service system， combined with BIM， openlayers and other technologies， can help users quickly choose the hospital that suits their illness， thereby alleviating the shortage of medical resources in the top three hospitals， and through the BIM model for hospital buildings， The department performs functions such as three-dimensional display and indoor navigation to help patients quickly find the place they need to go， thereby helping patients reduce the time spent in the hospital. And through the analysis of the popularity of people flow， peak flow analysis and other methods， help the hospital to provide decision-making data support in the distribution of medical resources in related departments， thereby helping the hospital to provide work efficiency and solve the problem of uneven distribution of medical personnel in related departments.

【Key words】： GIS; Hospital service system; Smart medical treatment; Medical resource allocation

0  引言

隨着国家的快速发展和互联网时代的到来，智慧医疗服务在医院中的作用越来越突出，尤其是互联网+时代的到来，让其应用范围得到进一步扩展^[1]。在物质生活不断提高的今天，人们的身体健康状态也得到了更多的关注，但是在医疗资源不充足的现在，人们花费在医院中的时间越来越长，随着一批实用的医院服务系统投入市场，并在应用中不断改进升级，日臻完善^[2-5]，在一定程度上解决了这个问题。基于GIS的互联网智慧医疗服务系统具有操作方便灵活，信息图形化显示直观的特点，并且基于B/S架构，从而确保本系统不会受到设备的限制。用户可以通过本系统查看自己身边相关医院的位置及相关信息，并能够与医院的工作人员进行线上交流，从而能够做到对症入院，减少三甲医院中感冒，发烧等常见疾病所消耗的医疗资源。

1  需求分析与系统设计

1.1  需求分析

基于GIS的互联网智慧医疗服务系统将空间与医院的实际情况相结合，在目前大型医院人满为患，医院楼区、科室设计复杂，患者咨询困难的环境下，采用功能强大的空间信息管理系统。并且其具有空间分析能力是其它信息系统所无法比拟的。它将多系统、枯燥的数据源，通过图形的点、线、面等实体进行可视化展示，从而将数据迅速、精确展现在用户面前，是用户搜寻医疗部门信息的首选。

1.2  系统体系架构设计

基于GIS的互联网智慧医疗服务系统采用B/S模式。B/S模式具有跨平台和跨设备等特性，可以方便用户进行随时随地进行查询、浏览等操作。并且其功能扩展简单方便，通过增加后端接口并连接即可增加程序的功能。而且后期维护升级方便快捷，只需要升级服务器上的页面即可实现所有用户的同步更新。本系统采用的后端框架为ssm架构，通过Spring来将各层进行整合，通过spring来管理持久层（mybatis）和handler。Spring提供了一种管理对象的方法，可以有效地把中间层对象组织起来。并且它的分层结构可以增量引入项目，而并非侵入性应用程序对Spring API的依赖可以降低至最小限度。再结合MySql的主从配置，实现对数据库操作的读写分离，从而达到减轻数据库压力的目的。结合BIM、openlayers等技术实现系统的功能。系统架构图如图1。

2  系统功能设计

2.1  系统功能设计

本系统主要分为个人中心，查询统计，院内导航，统计分析，大众社区五个模块，每个模块又包含若干功能，各个功能模块划分如图2所示。

2.1.1  个人中心模块

个人中心模块主要用于完善个人信息，预约挂号，对用户所浏览过的医院等信息保存记录，生成用户手册，以及帮助反馈栏方便用户后期使用。

2.1.2  查询统计模块

统计查询模块主要分为简单查询，条件查询，缓冲区查询，周边设施查询，以及公共设施统计查询。

（1）简单查询

对于简单查询，可从地理位置，医院名称等信息入手了解某一目标医院详细信息。

（2）条件查询

对于条件查询，采取以区域，专题，等级，医院评分以及看病价格的查询方式进行条件查询。特别是在专题栏，可输入目标医院类型如眼科，耳鼻喉科，妇产科等按类别进行分类查找。

（3）公共设施统计查询及周边设施查询

对于公共设施统计查询，本系统对医院周边设施如学校，公园，商场，车站，酒店等提前进行统计分析，在用户指定具体查询对象后可显示公众设施数量，位置，特点等属性概况。

（4）缓冲区查询

缓冲区查询以点、线、面等实体为基础而建立的查询方式，通过自动建立所选实体要素周围一定宽度范围内的缓冲区构建多边形图层。缓冲区分析作为地理信息系统重要的空间分析功能之一，采取以用户所在位置为原点，输入半径方式以显示圈内医院的数量。

2.1.3  院内导航模块

院内导航模块主要分为病友位置定位，BIM三维建模与可视化，轨迹查询与分析，信息提醒四个方面。

（1）病友位置定位

用户可利用系统功能共享性，查看到所看病人所在位置，并实时生成路线，帮助用户快速高效地找到目的地。

（2）BIM三维建模与可视化

用户可借助超图移动GIS产品，在室内地图上或者通过搜索的方式，规划最优路径，以最高可视化程度到达挂号，取药，楼层科室所在位置。

（3）軌迹查询与分析及实时提醒

对用户所行走轨迹进分析，进行实时信息提醒，并根据用户到达时间长短及时反馈此路径是否最优等问题。

2.1.4  统计分析模块

统计分析模块主要分为人流热度分析，高峰期人流分析。对医院人流信息进行收集分析并进行图形化反馈。

（1）人流动态分析

对于人流动态分析，采取柱状图的方式显示某一区域类人流量最多的十大医院，输入查询时间段可显示用户所在区域医院人口流动热力图。

（2）高峰期人流分析

对于高峰期人流分析，可锁定某一医院，进一步展开在一天之类不同时间段不同门诊科室的人流量热力分析图（红色区域越大表示人流量越多）。

2.1.5  大众社区模块

大众社区模块即用户交流学习，该模块放有科普医学文章，最近医学动态等新闻以便用户了解学习使用。用户可在该模块中相关论坛提出疑问并解答相关问题，同时可查询相关医学知识，生活应注意的事项，以帮助用户更为健康的生活。

3  系统实现与测试

3.1  实现采用条件

根据现有软硬件资源以及程序的实际需要，基于GIS的互联网智慧医疗服务系统采用B/S体系结构，具有跨平台和跨设备等特点^[6，7]。使用arcgis系列产品组织与管理空间数据。系统前端采用具解译性、动态性、跨平台性等特点的JavaScript语言，后端采用具有面向对象、跨平台性、安全与健壮性的的JAVA语言编写。使用arcgis desktop对矢量图层进行编辑、坐标系和投影设置，并将在arcgis desktop中将生成的数据发布到本地服务器中的Arcgis server中。系统具体实现条件如表1所示。

1  系统实现采用条件

3.2  系统功能实现

3.2.1  基础功能

基本功能包括用户登录、注册、地图浏览、图层切换、地图缩放、增添数据等，通过系统主页面展示效果，使用户轻松快捷登录，并查看所需信息，如图3所示。

3.2.2  查询功能

查询功能主要条件查询、点击查询、周边设施查询、公共设施查询等。可以帮助用户查询到医院名称、位置、详情介绍，周边设施，公共设施统计等相关信息，并以图表的形式将查询到的数据进行可视化展示。在图表展示方面，针对不同类型的数据特征，由柱状图、玫瑰图、饼状图等专题图直观显示。根据用户输入的查询条件筛选合适医院并以此医院展开数据展示分析。基于GIS的互联网智慧医疗服务系统主体界面如图4所示。

3.2.3  分析功能

通过泰森多边形、缓冲区分析等多种空间分析方法进行空间分析。例如利用根据等值线的疏密变化可直观了解医院的分布与人流热度变化规律，为用户提供精准医院信息以及医院动态人流数据反馈，对用户所在位置进行缓冲区分析，可以辅助用户选取与自己距离最近和最符合自己筛选条件的医院等等

3.2.4  模拟功能

进行人流热度分析、高峰期人流分析并对进行人流动态展示，主要通过BIM三维建模与可视化展示，可在界面是上显示不同时期人口流动热力图，密集人口所分布的院区，从而为医院在医疗人员和资源的分配上提供一定的辅助决策支持。

4  结论

针对当前我国医疗资源分配不均，大型医院人满为患，患者咨询难等问题^[8]，本系统基于GIS进行B/S系统开发，结合BIM等技术，利用互联网对医疗数据进行采集、分析并进行图形化反馈，实现在线查看交通流量，预测高峰期时间，高峰期人流分析，有效避开高峰期出行，节约医患时间。基于GIS二次開发技术，在java的开发环境中，实现地图导航、查询统计，统计分析等功能，缓解了医疗资源不均匀分布的问题，加速分级诊疗及提高了患者选择医院的效率。本系统针对医院内部科室错综复杂的问题，分折患者的实际需求，采用BIM三维建模实现院内导航，病友位置共享，实时生成路线，提高患者就医效率和医院服务水平，解放就诊以及咨询部压力，改善人们的就医体验。

参考文献

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