基于ArcGIS空間分析對易門縣現代農業空間布局研究

邱渝+張洪

[摘要]依據農業產業圈層理論和農業多功能的相關理論，利用GIS技術，以2010年經濟年鑒的數據為基礎，通過構建農業投入、農業產出、農村經濟發展和生態環境保護四個方面的評價指標體系，建立現代農業綜合發展水平模型，在此基礎上再借助ArcGIS軟件的空間分析功能對易門縣的現代農業布局進行研究。研究結果顯示易門縣可分為限制發展區、潛力發展區、適宜發展區三個農業圈層，建構了易門縣現代農業優勢產業的空間布局，并指出有利于易門縣現代農業發展的對策建議。

[關鍵詞]農業圈；空間布局；現代農業

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.34.271

1 相關理論及研究方法

1.1 理論基礎

1.1.1 農業產業圈層理論

杜能（Johan Heinriehwon Thunen）在《孤立國對農業及國民經濟之關系》一書中首次提出農業的圈層結構理論。杜能認為以中心城市為核心向外呈同心圓狀分布擴展的五個具有層次性的農業圈層依次是勞動密集型的城市副產品生產地帶；為城市提供燃材及木料的林業圈層；生產谷物為主的農耕圈層；粗放畜牧圈層；原始荒野圈層。這種圈層空間模式在當時被譽為“杜能圈” [1]。

1.1.2 可持續發展理論

農業可持續發展是在反思如何在現代工業時期發展農業[2]。可持續發展的定義可概括為：既滿足當前人們的發展需求，又不對未來發展造成威脅的發展模式。按照世界環境和發展委員會在《我們共同的未來》中的表述，即“既滿足當代人的需要，又對后代人滿足其需要的能力不構成危害的發展。”

1.1.3 農業多功能理論

與傳統農業相比較，現代農業更加強調其生態功能和社會功能。現代農業是城市經濟、生態、社會系統的重要組成部分，尤其是對城市生態系統和社會系統發展有著重要作用[3][4]。所謂農業功能，是指農業在國家和區域發展中的作用、地位和影響。現代農業的功能除了表現在傳統的糧食生產功能外，還有生態功能和社會功能[5]。

1.2 研究方法及內容

文章將采用層次分析法、空間分析法、定性與定量相結合等研究方法對易門縣現代農業進行全面分析。文章主要利用緩沖區分析和空間疊置分析法，利用緩沖區分析確定劃分農業圈層的緩沖區半徑，空間疊置分析則主要在現代農業的布局方面，將單個因素圖層進行疊置分析，在同一圖層上體現不同的單因素信息，最終確定各區域適宜發展何種類型的現代農業。

2 研究區概況

2.1 易門縣的基本概況

易門縣位于滇中高原西部，玉溪市西北，東經101°54′至102°18′、北緯24°26′至24°57′之間，平均海拔約1725.89米，東西橫跨44公里，南北縱跨57公里。2010年易門縣土地總面積35894.36平方公里，現有四鄉三鎮包括龍泉鎮、六街鎮、綠汁鎮、小街鄉和浦貝、十街、銅廠三個彝族鄉，59個村（居）委會。2010年年末，總人口150134人，農業人口136658人，非農業人口13476人。從農業經濟發展總量來看，易門縣的農業總產值由種植業、林業、畜牧業、漁業四部分組成。到2010年年末，農業總產值達到92042.45萬元，其中種植業生產總值達到48425.35 萬元、林業生產總值達到5719.69 萬元、畜牧業生產總值達到37219.39萬元、漁業生產總值達到678.02萬元。其行政區劃圖見圖1。

2.2 2010年土地利用現狀情況

到2010年年末，易門縣耕地總面積約為146722.99畝，林地面積約為171198979.82畝，占97.8%，水面面積約為10669畝，荒山荒地占92866.19畝，其他面積占136548.4畝。

3 易門縣現代農業發展水平評價

本文通過建立能夠反映現代農業發展水平的評價指標體系，對易門縣現代農業發展進行綜合評價[6]。評價步驟具體為：首先對所有的評價指標進行標準化處理；然后確定各評價指標的權重；最后利用現代農業綜合評價模型計算出總分值[7]。

3.1 易門縣現代農業發展水平評價指標體系的構建

農業發展是一個階段性的發展，我們將現代農業劃分為五個階段：原始期、起步期、發展期、初步實現期和成熟期四個階段。按照我國發達地區和發達國家的相關數據，確立了現代各發展階段的參考標準值，見表1。

根據指標的選取原則，結合易門縣農業的實際情況，參照“數字鄉村網”上的相關數據，本文選取10個指標，分別從現代農業投入水平、現代農業產出水平、農村社會發展水平、農業生態可持續發展水平四方面來描述易門縣的農業綜合發展情況。具體的指標體系建成見表2。

3.2 數據的處理

變量常常具有不同的單位和不同的變異程度，為了方便研究問題和對比，為了減少不同指標之間的差異性，通過數據標準化，可以對不同的指標進行矢量運算。對正向指標數據、向指標進行標準化處理的公式如下：

3.3 易門縣現代農業水平各因素權重的確定

文章各因素權重的確定采用的是層次分析法[8]，這是美國運籌學家T.L.Saayt教授提出的一種多層次權重分析方法，是將一個復雜的多目標問題看作一個系統，然后把一個系統分成若干層次來分析。通過計算得出各指標的總排序見表3。

3.4 評價結果

從《2010年易門縣統計年鑒》和云南省“數字鄉村網”查詢數據，進行數據標準化處理后并乘以相應指標的權重值得出綜合值。村名稱為橫坐標，以村的綜合值為縱坐標，繪成柱形圖，見圖2。

從這個柱形圖可以很清楚地看到，易門縣各村的綜合值在0.41～0.97之間，綠汁鎮綠汁村民委員會起富郎最低0.41，綠汁鎮木廠村民委員會最高達到0.97。易門縣各項農業發展處于起步期的有六個村，占10.7%；處于發展期的有30個，占50.8%；處于初步實現期的占33.9%；處于成熟期的占5.08%。

4 易門縣現代農業的空間布局

根據易門縣的農業投入、產出，以及優勢產業的相關數據計算分析，借助Arc Gis軟件的空間分析功能的支持作出農業圈層圖。文章是根據前面建立的指標體系算出來的各村農業綜合值，然后根據農業的發達情況的邊界數值來分層，給每一發展水平的地方附上同一種顏色，一共賦予了淺灰色（農業起步期）、淺綠色（農業發展期）、綠色（初步實現期）、深綠色（農業成熟期）四種顏色。最后就是通過觀察分析并且結合實地情況來進行畫農業圈層，先畫了第一個圈層，然后根據第一個圈層的面以4000米為緩沖半徑建立緩沖區。最后出現了三個圈層：限制發展區、潛力發展區、適宜發展區。最終畫出的農業圈層圖如圖3所示，可參照易門地區全圖見圖4。

4.1 限制發展區

該區域靠近易門縣中心城區龍泉鎮，是城市發展預留區及其未來的方向，農用地易被占用變成建設用地，種植烤煙、玉米、小麥等農作物。根據易門縣總體規劃修編書（2007—2025），易門縣龍泉鎮中心街計劃發展第三產業，銅廠股水村民委員會計劃發展蔬菜。在規此部分地區具有很大的增值空間，主要發展觀光休閑業、生態農業等。

4.2 潛力發展區

該區域屬于易門縣的近郊區，受中心的輻射作用不是很大，該區域利用區位和交通等優勢種植烤煙、玉米、小麥等，發展特色產業烤煙，其現代農業發展潛力大，盡可能地進行規模化生產。

4.3 適宜發展區

該區域屬于易門縣的遠郊區，勞動力資源比較豐富，現代農業處于成熟時期，主要生產糧食、蔬菜等經濟作物，發展特色產業烤煙，規劃發展畜牧業。推行規模化生產和多種經營相結合。

5 結 論

（1）本文以易門縣為研究區域，通過層次分析法對易門縣的農業發展進行了評價，研究結果發現易門縣的農業大多數還處于發展階段，少數地方達到現代農業的要求。

（2）易門縣現代農業的空間布局劃分成三個圈層：限制發展區、潛力發展區、適宜發展區。易門縣的農業總體布局還是表現出傳統農業區位理論所描述的圈層結構，以龍泉鎮中心街村民委員會為中心是成圈層變化的，農業利用集約程度由圈層內部向外逐漸增加。

（3）在劃分農業圈層的基礎上，觀察并分析易門縣的現代種植業、現代畜業、觀光休閑農業三大主導產業分布進行了布局。優質水稻產業重點發展六街鎮、十街；水果產業、重點發展浦貝鄉；特色烤煙產業、重點發展六街鎮、十街鄉、小街鄉、浦貝鄉、銅廠鄉。現代畜牧業重點發展區域為浦貝鄉和綠汁鎮。觀光休閑農業重點發展龍泉鎮。

（4）由于本人水平有限，實際研究部分因數據收集和方法選擇等方面存在一定的局限，有待改進提高。研究難免有不足及疏漏之處，有待進一步研究。

參考文獻：

[1]畢寶德.土地經濟學[D].北京：中國人民大學，2010.

[2]葉軍.都市型農業可持續發展的理論與實踐[J].南開學報，2002（6）：39-46.

[3]劉喜波.區域現代農業發展規劃研究[D].沈陽：沈陽農業大學，2011.

[4]孟憲文.現代農業產業布局規劃研究[D].太原：山西大學，2012.

[5]周镕基，烏東峰.我國現代多功能農業價值的文獻綜述[J].衡陽師范學院學報，2010（4）：44-48.

[6]王輝.“兩型社會”建設背景下長株潭城市群都市農業發展研究[J].安徽農業科學，2011（7）.

[7]何志勇.江西會昌縣現代農業的發展研究[D].南昌：江西農業大學，2013.

[8]黃細華.南昌市現代農業發展評價與布局研究[D].南昌：江西農業大學，2014.