Methoden und Fachliches

Räumlicher Zugang

Die Bestimmung der räumlichen "Zugänglichkeit" eines bestimmten Dienstleistungsstandortes (Angebotsstandort) für Wohnorte der Bevölkerung (Nachfragestandorte) mit 2SFCA-Methodengruppen bzw. gravitationsbasierten Zugangsanalysen ist komplexer als die üblichen geographischen Fragestellungen wie:

• Frage nach dem Einzugsgebiet: Wohnt eine bestimmte Person in einem Einzugsgebiet eines Dienstleisters? (Antwort ja/nein)

• Frage nach der Distanz: Welche Distanz (Zeit- oder Entfernungsmaße wie Minuten oder Kilometer) muss zwischen Angebots- und Nachfragstandort überwunden werden? (Antwort Maßzahl in Zeit oder Minuten)

Diese eher üblichen geographischen Analysen beantworten nicht die Frage, ob die Dienstleistung für die Bevölkerung oder bestimmte Nachfragende überhaupt verfügbar ist (Frage nach einer Dimension der Zugänglichkeit im Zuge von Auslastung). D.h. die obigen Fragen beantworten nicht die lokale Nachfrage nach diesem Anbieter. Luo und Qi entwickelten die
Enhanced Two-Step Floating Catchment Area (E2SFCA)-Methode (opens new window), um eine Messung zu ermöglichen, die intuitiv sinnvoll ist, um den räumlichen Zugang zu (Gesundheits-)Dienstleistern zu bestimmen.

Für die Berechnung der Enhanced2SFCA sollten folgende Eingabedaten vorliegen:

• Nachfragestandorte - oder -flächen (möglichst klein räumlich als Punkt- oder Shapefeatureclass)
• Angebotsstandorte von Dienstleistungen
• Gewichtungen sind optional, sie können z. B. die Kapazitätskennziffern des Angebots (Anzahl Personal, Verkaufsläche, Umsatz etc.) oder die Menge der Nachfragenden wiederspiegeln (z.B. Bevölkerungsmenge, Kaufkraft).

Die Methoden zur Versorgungsanalyse

Einzugsgebiete und Erreichbarkeiten

Einleitung

Reicht die Ermittlung von Reisezeit oder Einzugsgebieten für Versorgungsanalysen denn nicht mehr aus?

Leider nein.

Wir benötigen mehr, als die einfachen Reisezeiten von einem Angebotsort zu einem Nachfrageort als es uns die Ermittlung von Reisezeiten über Einzugsgebiete oder auch Distanzmatrizen zwischen allen Nachfrage- und Angebotsstandorten liefern würde.

Diese Art der Analysen sagen uns zwar, ob ein Angebotsort theoretisch zu erreichen ist, sie sagen aber nicht, ob dieser Ort praktisch für alle Nachfragenden zugänglich ist. Im Englischen wird dies unter dem Begriff accessibility geführt, worauf wir später eingehen.

Um die knappe Antwort 'Leider nein' zu verstehen, schauen wir uns ein plastisches Beispiel im nächsten Kapitel Grenzen klassischer Einzugsgebietsanalysen an.

Grenzen klassischer Einzugsgebietsanalysen

Sehr allgemein formuliert: Bei einem Einzugsgebiet handelt es sich um einen geographischen Raum, der um einen definierten Einflussbereich eines bestimmten Objektes liegt.

Um dem jedoch eine etwas schärfere Definition zu geben, die sich eignet um anthropogeographische Fragestellungen, wie z. B. aus der Versorgungsforschung, zu beantworten, konkretisieren wir diese Definition:

Ein Einzugsgebiet umschließt einen geographischen Raum um einen Dienstleistungsort, welcher den Einflussbereich der Dienstleitung definiert. Die Beschreibung des umschlossenen Raumes erfolgt mit Entfernungs- oder Zeiteinheiten und wird über Luftlinie (radiales Einzugsgebiet) oder auch über ein Konstrukt aus Wegebeziehungen, z.B. Straßennetzwerk gebildet.

Die Einzugsgebietsanalyse ermöglicht es, die Eigenschaften eines oder mehrerer Einzugsgebiete mittels geographischer Analysemethoden zu beschreiben. Es ist beispielsweise möglich, die Größe (Fläche, Ausdehnungseigenschaften, Topologie) des Einzugsgebietes zu identifizieren oder die darin enthaltenen Elemente (Potentiale) zu ermitteln.

Abb.: Um einen Dienstleistungsort gebildetes radiales Einzugegebiet (rote Linie) und netzwerkabhängiges Einzugsgebiet (blaue Fläche)."

Bauen wir nun unser Beispiel Stück für Stück auf. Betrachten wir hierzu die Nachfrage einer Dienstleistung innerhalb einer geographisch verteilten Bevölkerung in einem zufällig gewählten Raumausschnitt, die durch das fiktive Angebot einer Dienstleistung versorgt werden soll.

Gehen wir in unserem Beispiel ferner von folgendem aus:

Angebot:.

Das Angebot einer Dienstleistung wird durch eine hausärztliche Einzelpraxis repräsentiert, deren Fachpersonal ca. 2.000 Einwohner (und damit in etwa 1.600 zu behandelnde Personen in einem Quartal) versorgen kann.

Nachfrage:

Ein 100m x 100m Raster repräsentiert die Nachfragestandorte. Die Höhe der Nachfrage nach einem ärztlichen Angebot wird durch die Bevölkerungszahl am Wohnort anhand der innenstehenden Zahl repräsentiert.

"Abb.: Angebotsstandort (grüner Punkt) in einer Wohngebietslage in Hannover mit Wohnortbevölkerung als Nachfragestandorte (graues Raster)

Beginnen wir nun mit einer einfachen Einzugsgebietsanalyse. Finden wir heraus, wie viele Einwohner (Nachfragepotential) mit einer PKW-Fahrzeit von 2 Minuten den Standort erreichen.

2-Min Einzugsgebiet:

Welche Nachfragestandorte (Bevölkerung) nach einer Dienstleistung (hausärztliches Angebot) erreichen binnen zwei Minuten PKW-Fahrzeit den Dienstleistungsort (hausärztliche Praxis)?

Nachfragepotential:

Wie groß ist das Nachfragepotential für diesen Standort?

Abb.: 2 Min-PKW-Einzugsgebiet um den Angebotsstandort (grüner Punkt)

Welche Antworten gibt uns nun also unsere geographische Einzugsgebietsanalyse?

1. Die räumliche Ausdehnung des Einzugsgebietes und die enthaltenen Nachfragestandorte
2. Die Menge der Bevölkerung, die binnen zwei Minuten PKW-Fahrzeit einen ärztlichen Dienstleistungsstandort erreicht

Wenn wir nun die Bevölkerung im Einzugsgebiet aufsummieren, kommen wir zu einer recht erstaunlichen Menge von 23.211 Menschen, die für die Einzelpraxis potentiell zu behandelnde Personen sein können.

Folgende Aussage können wir treffen:

Binnen 2 Minuten per PKW-Fahrzeit erreichen mehr als 23.000 Einwohner eine Arztpraxis.

Und damit sind wir bei den Grenzen klassischer Einzugsgebietsanalysen angelangt.

Nur weil wir das Versorgungsgebiet einer Infrastruktur und das darin enthaltene Nachfragepotenzial kennen, ist die Situation oder Qualität der Versorung der Menschen im Einzugsgebiet noch lange nicht bekannt. Denn faktisch können nicht alle Personen in dieser Einzelpraxis versorgt werden sodass zwar eine Erreichbarkeit der Praxis gegeben ist aber eine Zugänglichkeit zur Praxis für einen Großteil der Personen nicht vorliegt.

Grenzen von Einzugsgebietsanalysen:

Diese geographischen Analysen beantworten die Fragen ob eine Dienstleitung erreichbar ist. Ein Verständnis, ob eine Dienstleitung für die Nachfragenden überhaupt verfügbar ist, lässt damit nicht gewinnen (Frage nach einer Dimension der Zugänglichkeit im Zuge von Auslastung).

Widmen wir uns daher im nächsten Kapitel den gravitationsbasierten Analysemethoden:

Theorie der gravitationsbasierte Analysemethoden

Sogenannte gravitationsmodelle werden in der räumlichen Planung verwendet, um bestimmte Verhaltensweisen vorherzusagen und zu beschreiben, die sich ähnlich der in den Gravitationsgesetzen von Isaac Newton beschriebenen Gravitationsinteraktion wiederfinden.

Im Allgemeinen enthalten die sozialwissenschaftlichen Modelle einige Elemente von Masse und Entfernung, was ihnen die Metapher der physikalischen Schwerkraft verleiht. Ein Gravitationsmodell liefert eine Schätzung des Volumens der Ströme von z. B. Waren, Dienstleistungen oder Menschen zwischen zwei oder mehreren Orten.

Die Berücksichtigung der räumlichen Anziehungskraft ist eine wichtige Voraussetzung, um Versorgungssituationen realistischer zu analysieren. Wir konzentrieren uns im folgenden auf die 2SFCA-Methodengruppe (engl. Two-step floating catchment area method). Um uns der Metode zu nähern gehen wir wieder mit plastischen Beispielen Schritt für Schritt vor.

Luo und Qi entwickelten 2009 die Enhanced Two-Step Floating Catchment Area (E2SFCA)-Methode, um eine Messung zu ermöglichen, die intuitiv sinnvoll ist, um den räumlichen Zugang zu (Gesundheits-)Dienstleistern zu bestimmen. Sie basieren auf den vorausgegangenen Überlegungen von Luo und Wang (2003) (opens new window) und Radke und Mu (2000) (opens new window). Huff (1964) (opens new window) entwickelte grundlegende Konzepte zur Berechnung von Einzugsgebieten basierend auf Wahrscheinlichkeitsmodellen, die auch für die hier beschriebenen Methoden eine wichtige Grundlage darstellen.

Die Herleitung der E2SFCA unternehmen wir wie folgt:

1. Suche für jenden Versorgungsstandort (Suppyer) S₁...
2. ... die geographisch verteilten Bevölkerungsstandorte (Population) von P_k...
3. ... die sich durch innerhalb eines Einzugsgebiet mit einer Enfernung (Distance) von d bis d₀ befinden.
4. Berechne das Verhältnis (Ratio) R_j zwischen des Versorgungsstandortes und der jeweiligen Bevölkerung innerhalb des Einzugsgebietes.

Abb: 1. Schritt der 2sfca-Methode - Verhältnis von Angebot (P_k) und Bevölkerung (P_k) ermitteln.

5. Der erste Teilschritt ist für alle Standorte wiederholbar. Bemerkung: Berücksichtige, dass durch diese Schritte eine Gewichtung von Kapazitätsmerkmalen an einem Versorgungsstandort möglich ist, wie am Standort von S₂, S₃ und S₄ sichtbar wird.

Abb.: 1. Schritt der 2sfca-Methode - Wiederholung für alle weitern Standorte.

6. Suche für jeden Bevölkerungsstandort der innerhalb des Einzugsgebietesschwellwertes d₀ liegt, alle erreichbaren Versorgungsstandorte und addiere deren unter 4. genannte Verhältnis R_j der Versorgungsstandortes und der jeweiligen Bevölkerung.

Abb.: 2. Schritt der 2sfca-Methode - Wiederholung für alle weitern Standorte.

Nach Toblers (1970) (opens new window) erstem Gesetz der Geographie hängt alles mit allem Zusammen, aber Näheres hängen stärker voneinander ab, als weiter entferntes. Noch wird der gravitative Zusammenhang durch die Entfernung durch unserer Vorgehen nicht berücksichtigt.

Wir implementieren daher noch eine entfernungsabhängige Gewichtungsfunktion, damit das "Enhanced" in E2SFCA seinem Namen gerecht wird.

Abb.: Über die Entfernung können verschiedene Abgewichtungsfunktionen etabliert werden.

Die Art und Weise der Abgewichtung sowie die Wahl der Einzugsgebietsgröße sind entscheidend für die Plausibilität des Ergebnisses. Sie hängen jedoch stark vom Untersuchungsgegenstand und der entsprechenden "Fachfrage" ab.

Im nächsten Kapitel werden wir diese Abfolge nochmals anhand eines konkreten Praxisbeispiels mit Karten veranschaulichen:

Praxis am geographischen Beispiel

Hier wächst es noch!

Auch aus Kraut und Rüben erwächst Großes! Wir sind mit der Präsentation des Methodenbereichs noch im Aufbau, arbeiten die Gestaltung weiter auf und verbessern Struktur und Inhalt.

Bis dahin ist dieser Bereich nur zur internen Nutzung. Es ist noch ein wenig Arbeit und wir bitten um Verständnis.

ToDo:

Weiter ausbauen