云南水資源與經濟社會發展協調度的空間格局研究

童 彥，施 玉，朱海燕，高慶彥

(曲靖師范學院生物資源與環境科學學院， 云南 曲靖 655011)

水是基礎性自然資源與戰略性社會經濟資源，同時還是一個國家綜合國力的有機組成部分。水資源問題引起全球的廣泛關注始于20世紀末期世界許多國家用水量急劇上升，部分地區甚至出現水危機，由此引發世界相關組織對水資源問題及其影響的重視與探討[1]。國內外學者對水資源問題的探討主要集中在水資源可持續管理與城市水安全評價[2]，主要圍繞水資源供需分析、水資源承載力、水資源配置、城市水安全評價以及水資源可持續利用等層面和角度展開[3-7]。

有關水資源與經濟社會發展協調度的研究并不多，主要圍繞水資源對社會經濟發展的支撐能力評價[8,9]以及區域水資源與社會經濟協調發展評價中計量模型的應用[10]。本文擬選取與水資源密切相關的經濟社會發展指標與生態環境保障相關指標，從水資源及其利用、經濟社會發展和生態環境保障三方面，構建云南省水資源與經濟社會發展協調度評價指標體系。并以2007年和2013年相關數據為支撐，定量計算不同時段水資源與經濟社會發展的協調程度，并根據綜合協調度劃分標準，對上述兩個時段的協調程度進行類型劃分，同時在GIS技術支持下，揭示不同時段云南省各市(州)水資源與經濟社會發展協調度的空間格局特征與空間格局的變化特征。以期為正確評價和判斷云南區域經濟社會可持續發展的水資源支撐能力提供科學依據，進而為制定與水資源分布格局相協調的區域社會經濟發展戰略，為促進區域人口、資源、經濟及生態環境的協調發展提供決策參考。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

云南地處我國西南部，北緯21°9′～29°15′，東經97°31′～106°12′之間。全省土地面積為39.4萬km2。氣候以亞熱帶山地和高原季風氣候為主，干、濕季節分明，有明顯的垂直分帶現象，降水以降雨為主。水資源總量極為豐富，多年平均水資源總量約2 209億m3，僅次于西藏、四川兩省區，居全國第3位[11]。但是受地形、海拔、降水量時空分布和經濟社會發展等因素的影響，水資源空間分布極不均勻，總趨勢為西多東少，南多北少，山區多，河谷平壩少。此外，水資源與人口、耕地等經濟發展要素不匹配，占全省土地面積6%的壩區，集中了2/3的人口和1/3的耕地，但水資源量卻只有全省的5%；滇中重要經濟區的人均水資源量僅有700 m3左右，處于缺水狀態[12,13]。因此，在系統分析云南各市(州)水資源及其開發利用現狀的基礎上，選取一定指標對云南各地區的水資源與社會經濟發展協調度進行評價，不僅有利于協調區域分工和產業布局，避免國土空間開發和建設的無序，而且對于實現區域經濟社會可持續發展具有重要意義。

1.2 數據來源

云南省及各市(州)2007年與2013年水資源擁有量數據、用水總量數據、農業用水數據、工業用水數據、生活用水數據、人口數據、GDP總量數據和土地面積數據均來源于《云南統計年鑒2014》、《云南統計年鑒2008》和《云南省水資源公報2013》。獲取以上基礎數據后，建立水資源與經濟社會發展基礎數據庫。在GIS技術支持下，利用Arcview3.3軟件，揭示不同時段云南水資源與經濟社會發展協調度的空間格局特征與空間格局的變化特征。

2 研究方法

2.1 指標體系的構建

2.1.1指標的選擇

基于上述對云南省水資源與經濟社會發展的理解和把握，遵循科學性、綜合性、層次性、代表性、可操作性等原則[14]，從能夠綜合反映水資源供需矛盾和能夠反映社會經濟系統對水資源短缺風險的承受能力的角度[15]，從水資源及其利用、經濟社會發展和生態環境三方面，選取13項指標構建云南省水資源與經濟社會發展協調度評價指標體系(見表1)。該評價指標體系包括三層，準則層為水資源及其利用狀況、經濟社會發展水平和生態環境保障。指標層中共有人均用水量、萬元GDP用水量、地均水資源占有量等13項指標。其中水資源及其利用評價包括人均用水量、水資源開發利用率等3項指標；經濟社會發展評價包括萬元GDP用水量、人均GDP等7項指標；生態環境評價包括地均水資源占有量、城市污水處理率等3項指標。

2.1.2指標權重的確定

目前常用的權重確定方法主要有層次分析法、主成分分析法、熵權法等，其中層次分析法是一種定性與定量相結合的決策分析過程。本研究采用層次分析法(AHP)，通過問卷調查的方式，讓多位專家分層給出判斷矩陣，并將多位專家給出的重要性判斷結果進行平均值計算，得到最終的判斷矩陣，并在此基礎上采用和積法，通過層次單排序、層次總排序和一致性檢驗，計算出各指標的權重[16](見表1)。

2.2 協調度計算方法

水資源與經濟社會發展協調度的計算引用汪黨獻等提出的計算模型[17]，即云南省各市(州)評價指標的協調度是相對于云南各市(州)的平均水平而設定的。具體計算公式如下。

(1)

(2)

(3)

式中：CIj為某市(州)綜合協調度指數；WPCRj為某市(州)人均水資源相對指數，其計算為：某市(州)人均水資源擁有量WPCj與云南全省人均水資源擁有量WPC的比值；OPCRj為某市(州)社會經濟與生態環境相對指數，其計算為：某市(州)社會經濟與生態環境指標值OPCj與云南全省社會經濟與生態環境指標值OPC的比值；W為指標權重。

由于協調度為一個無量綱數，所以協調度的值越大，則表示水資源對區域社會經濟發展的支撐能力越強；反之，協調度的值越小，支撐能力越弱。并且，協調度的值大于1，表明該市(州)水資源對其社會經濟發展支撐能力大于云南省的平均水平；小于1，則小于云南省平均水平。

2.3 協調度劃分標準

考慮到目前由于人工采取的節水和開源、工程措施和許多非工程措施等方面的影響，使水資源的支撐能力具有相對彈性，從而可以在一定程度上提高水資源對社會經濟的支撐能力[18]。因此，結合云南水資源實際情況確定綜合協調度的劃分標準(見表2)，并由此可對云南各市(州)水資源與社會經濟發展協調度進行劃分和評價。

表2 協調度劃分標準Tab.2 The coordination degree of criteria for the classification

3 討論與分析

根據協調度模型的基本內涵，由公式(1)、公式(2)和公式(3)計算得到2007年與2013年各市(州)水資源與經濟社會發展協調度綜合指數CIj，并根據協調度劃分標準(見表2)對上述兩個時段水資源與經濟社會發展協調度的類型進行劃分，并在Arcview3.3軟件支持下，揭示不同時段云南水資源與經濟社會發展協調度的空間格局特征與空間格局的變化特征。結果見表3和圖1。

3.1 2007年協調度的空間格局

3.1.1協調度的類型組成

從協調度的類型組成看(如表3所示)，2007年云南省各市(州)水資源與經濟社會發展的協調度呈現極不協調、不協調與協調3種類型。其中處于協調類型的地(州)有9個，占到56.25%；處于極不協調類型的地(州)有4個(占25%)；處于不協調類型的有3個地(州)，所占比例為18.75%。可見，2007年云南省各市(州)水資源與經濟社會發展協調度的類型以協調為主，全省水資源與經濟社會發展總體狀態是協調的，協調程度的差異較小。

3.1.2協調度的空間分布

從協調度的空間分布看[如圖1(a)所示]，處于協調類型的地(州)主要分布于滇西邊界和滇南邊界，具體為滇西的迪慶州、怒江州、麗江州、保山市、德宏州、臨滄市和滇南的普洱市、西雙版納州、文山州。可見，水資源對上述區域社會經濟發展的支撐能力很強；處于極不協調類型的地(州)集中分布于滇中城市群所在區域，即昆明市、曲靖市、玉溪市和楚雄州，說明水資源對滇中城市群社會經濟發展的支撐能力弱，水資源難以支撐社會經濟發展的需水要求；處于不協調類型的地(州)分布比較分散，分別為滇東北的昭通市、滇西的大理州和滇南的紅河州，說明這3個區域社會經濟發展與水資源的利用情況不匹配。綜上所述，2007年云南省各市(州)水資源與經濟社會發展協調度的空間分布呈現出：經濟社會發展程度較高的區域，水資源與經濟社會發展協調度較低；而經濟社會發展程度較低的邊境區域，水資源與經濟社會發展協調度卻較高。這表明，水資源的空間分布與經濟發展要素的空間分布不匹配。

3.2 2013年協調度的空間格局

3.2.1協調度的類型組成

從協調度的類型組成看(如表3所示)，2013年云南省各市(州)水資源與經濟社會發展的協調度呈現極不協調、不協調、基本協調與協調四種類型。其中處于協調類型的地(州)有6個，占到37.5%；處于極不協調類型的地(州)有5個(占31.25%)；處于基本協調的地(州)有3個(占18.75%)，處于不協調類型的有2個地(州)，所占比例為12.5%。由此可見，2013年云南省各市(州)水資源與經濟社會發展的協調類型主要為兩種極端類型，即協調類型和極不協調類型(這兩種類型總共占69%)。這表明，云南各市(州)水資源與經濟社會發展的協調程度差異巨大。

3.2.2協調度的空間分布

從協調度的空間分布看[如圖1(b)所示]，處于極不協調類型的市(州)集中分布于經濟社會發展程度較高的滇中城市群(昆明市、曲靖市、玉溪市和楚雄州)和滇西的大理州，說明水資源對上述5個市(州)社會經濟發展的支撐能力弱，水資源難以支撐社會經濟發展的需水要求；處于不協調類型的市(州)分布比較分散，分別為滇東北的昭通市和滇南的紅河州，說明這兩個區域社會經濟發展與水資源的利用情況不匹配；處于基本協調類型的市(州)集中分布于滇西的保山市、臨滄市和麗江市，說明上述3個區域的水資源對其經濟社會發展具有一定的支撐能力；處于協調類型的市(州)主要分布在滇西邊境和滇南邊界，具體為滇西的迪慶州、怒江州、德宏州和滇南的普洱市、西雙版納州、文山州，可見這些區域經濟發展基本不受水資源的制約，水資源對其經濟的發展具有很強的支撐能力。綜上所述，2013年云南省各市(州)水資源與經濟社會發展協調度的空間分布呈現出：經濟社會發展程度較高的區域，水資源與經濟社會發展協調度較低；而經濟社會發展程度較低的邊境區域，水資源與經濟社會發展協調度卻較高。這表明，水資源的空間分布與經濟發展要素的空間分布不匹配。

3.3 2007-2013年協調度空間格局的變化

3.3.1協調度的類型組成變化

從協調度的類型組成變化看，2007年云南省各市(州)水資源與經濟社會發展的極不協調、不協調與協調三種類型；到2013年協調度增加為極不協調、不協調、基本協調與協調4種類型，增加了基本協調這種類型。這表明，2007-2013年全省水資源與經濟社會發展協調度的類型組成朝著多樣化的方向發展。與此同時，2007年處于協調類型的地(州)有9個，占到56.25%，水資源與經濟社會發展協調度的類型以協調為主，全省水資源與經濟社會發展總體狀態是協調的，協調程度的差異較小；到2013年協調類型主要為兩種極端類型，即協調類型和極不協調類型(這兩種類型總共占69%)，各市(州)水資源與經濟社會發展的協調程度差異巨大。這表明，2007-2013年全省水資源與經濟社會發展協調度的差異在增大。

3.3.2協調度的數值變化

從協調度的數值變化看(如表3所示)，2007-2012年云南省16個地(州)中，僅曲靖市、昭通市、紅河州、文山州和西雙版納州的綜合協調度值略有增加，但增加的幅度很小，不足以使曲靖市、昭通市和紅河州的協調類型發生改變。與此同時，剩余11個地(州)的綜合協調度值均有所下降，其中保山市、麗江市、臨滄市和大理州的綜合協調度值下降顯著，已經使上述4個市(州)的協調類型發生改變，其中保山市、麗江市、臨滄市的協調類型由協調轉變為基本協調，大理州的協調類型由不協調轉變為極不協調。由此可見，2007-2013年全省僅有5個市(州)綜合協調度值略有增加，但增加的幅度很小，不足以使其協調類型發生改變；而同時有11個地(州)的綜合協調度值均有所下降，其中有4個市(州)的綜合協調度值下降顯著，以至協調類型發生改變。這表明，2007-2013年全省水資源與經濟社會發展的協調程度呈下降趨勢。

3.3.3協調度的空間分布變化

從協調度的空間分布變化看(如圖1所示)，2007-2013年處于極不協調類型市(州)的空間分布范圍在擴大，而處于協調類型市(州)的空間分布范圍在縮小。原本部分協調類型的分布區轉變為新出現的基本協調分布區。不協調區的分布和范圍均沒有發生變化。由此可見，2007-2013年全省經濟社會發展程度較高的區域，水資源與經濟社會發展協調度較低；而經濟社會發展程度較低的邊境區域，水資源與經濟社會發展協調度卻較高，水資源的空間分布與經濟發展要素的空間分布不匹配的格局并沒有發生改觀，并且這種空間分布不匹配的狀態有擴大趨勢。

4 結 語

根據不同年份云南各市(州)水資源與經濟社會發展協調度綜合指數CIj的計算結果，并結合協調度劃分標準對不同年份云南各市(州)水資源與經濟社會發展協調狀態進行劃分，在GIS技術支持下，利用Arcview3.3軟件揭示不同時段云南水資源與經濟社會發展協調度的空間格局特征與空間格局的變化特征，結論如下。

第一，水資源與經濟社會發展協調度的差異在增大。由協調度的類型組成變化可以看出， 2007年處于協調類型的地(州)占56.25%，水資源與經濟社會發展協調度的類型以協調為主，全省水資源與經濟社會發展總體狀態是協調的，協調程度的差異較小；到2013年協調類型主要為協調和極不協調兩種類型(總共占69%)，水資源與經濟社會發展協調程度的差異在增大。

第二，水資源與經濟社會發展的協調程度總體呈下降趨勢由協調度的數值變化可以看出，2007-2013年全省僅有5個市(州)綜合協調度值略有增加，但增加的幅度很小，不足以使其協調類型發生改變；而同時有11個地(州)的綜合協調度值均有所下降，其中有四個市(州)的綜合協調度值下降顯著，以至協調類型發生改變。這表明，2007-2013年全省水資源與經濟社會發展的協調程度呈下降趨勢。

第三，水資源空間分布與經濟發展要素空間分布不匹配的狀態有擴大趨勢由協調度的空間分布變化可以看出，2007-2013年處于極不協調類型市(州)的空間分布范圍在擴大，而處于協調類型市(州)的空間分布范圍在縮小。原本部分協調類型的分布區轉變為新出現的基本協調分布區。不協調區的分布和范圍均沒有發生變化。全省經濟社會發展程度較高的滇中地區，水資源與經濟社會發展協調度較低；而經濟社會發展程度較低的邊境區域，水資源與經濟社會發展協調度卻較高，水資源空間分布與經濟發展要素空間分布不匹配的格局并沒有發生改觀，并且這種空間分布不匹配的狀態有擴大趨勢。

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