基于ArcGIS核密度分析法的湖北省國家濕地公園空間分布特征及影響因素

陳 曦，彭鳳姣，蔡 勇，杭翠翠，高 穎，王 博

(1.國網湖北省電力公司經濟技術研究院，湖北 武漢 450077；2.中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司，湖北 武漢 430071；3. 國網湖北省電力有限公司，湖北 武漢 450077；4.湖北華中電力科技開發有限責任公司，湖北 武漢 430076)

1 引言

濕地公園作為兼具濕地保護與旅游文化功能的生態型公園[1,2]，能有效解決濕地保護與開發間的矛盾。湖北是濕地大省，境內湖泊眾多，素有“千湖之省”的美譽[3]，其濕地公園數量居全國第三，面積居全國第一，對湖北省濕地公園進行研究具重要的生態理論意義和實踐價值[4,5]。然而，目前湖北省濕地公園研究相對較少[3,6,7]，對其分布特征及其影響因素的研究基本空白。本文在宏觀分析湖北省國家濕地公園發展現狀的基礎上，用ArcGIS核密度分析法研究其分布規律，旨在為湖北省國家濕地公園宏觀管理和分區指導提供一定依據，促進湖北省國家濕地公園體系的健康有序發展。

2 研究區域概況

湖北省位于我國中東部，地跨東經108°21′42″～116°07′50″、北緯29°01′53″～33°6′47″，國土面積18.59×104km2。全省地勢大致為東、西、北三面環山，中間低平，略呈向南敞開的不完整盆地。其中山地占56%，丘陵占24%，平原湖區占20%[8]。境內河流骨干為長江，支流有漢江、沮水、漳水、清江、東荊河、陸水、灄水、倒水、舉水、巴水、浠水、富水等。湖泊主要分布在江漢平原，有天然湖泊755個，湖泊水面面積總共合計2706.851 km2。

3 數據來源與研究方法

3.1 數據來源

(1)國家濕地公園數據來源于湖北省林業局網站(http://lyj.hubei.gov.cn/)。

(2)湖北省、各地市行政邊界和水系矢量數據來源于91衛圖助手企業版(版本：v16.9.2Build2018.06.19)。

3.2 研究方法

運用ArcGIS10.3建立湖北省國家濕地公園空間數據庫，并運用核密度分析工具(Kernel Density)對國家濕地公園進行熱點區域可視化探測，進行核密度分布。核密度分析方法是一種應用非常廣泛的表面密度計算方法，廣泛應用于聚集類的實證分析研究，通過樣本數據來計算和估計數據聚集情況，并通過既定的距離衰減函數來度量研究要素密度的變化情況，以此來探索空間區域中的熱點分布情況和變化特征。

4 結果與分析

4.1 湖北省濕地公園發展現狀

從2006年神農架大九湖國家濕地公園被批準為國家濕地公園以來[3]，截至2020年11月，湖北省已獲批建設66家國家濕地公園(表1)，其數量居全國第三，說明湖北省濕地資源極其豐富，申報積極性也較高。

4.2 湖北省濕地公園空間分布特征及影響因素

由湖北省國家濕地公園分布狀況圖(圖1)可知，湖北省國家濕地公園在鄂西分布較少，鄂中和鄂東分布較多，與湖北省整個地勢呈自西向東傾斜具有一致性。在湖北省17個地市中，黃岡、宜昌的國家濕地公園數量最多，分別為9個和8個，武漢、荊州、襄陽、咸寧、十堰并列第三，數量均為6個，這些地市的總數達全省的71.21%；鄂州沒有濕地公園分布，神農架、恩施、仙桃、天門、潛江國家濕地公園數量均為1個。究其原因，除十堰外，濕地公園分布較多的地市均位于江漢平原和鄂東沿江平原，水資源極具優勢，為濕地公園的申報創造了條件，而十堰境內的丹江口水庫，為亞洲第一大人工淡水湖，也是我國南水北調的水源區，依托其支流建立了多個濕地公園。分布較少的地市中，鄂州境內水資源豐富，但依托梁子湖建立了保護要求更為嚴苛的自然保護區和水產種質資源保護區，仙桃、天門、潛江均為省直管市，國土面積較小，濕地公園數量也較少。恩施和神農架位于鄂西山區，有林海之稱，為湖北省重要的生態屏障，境內大型水域較少，因此申報濕地公園基礎相對薄弱。

由湖北省國家濕地公園的核密度分布格局圖(圖2)可知，湖北省國家濕地公園具有較明顯的空間集聚特性，在武漢長江形成全省唯一的高密度熱點區域，在襄陽漢江、荊門漳河、咸寧陸水湖、黃岡赤龍湖形成4個中密度熱點區域，而恩施地區核密度極低。長江自西向東流橫貫湖北省26個縣市，流程1041 km，但僅在武漢長江形成高密度熱點，這是因為濕地公園兼具保護與旅游功能，武漢較高的人口密度和經濟發展對濕地公園有更迫切的需求，這與濕地公園的定位也是一致的。漢江為長江最大的支流，在襄陽境內流經長度高達195 km，襄陽依托漢江建立了谷城漢江、樊城長壽島、襄陽漢江、宜昌萬洋洲4個國家濕地公園，形成中密度點區域。荊門漳河為湖北省管轄的面積最大的水庫，寬闊的水域面積可以與周邊的遠安沮河、當陽青龍湖、仙居河形成另一個中密度點區域。咸寧和黃岡均屬于武漢城市圈成員城市，與高密度熱點武漢長江距離較近，其中咸寧地表水資源量位居全省第一[9]，優越的水資源條件和地理位置使其能在武漢周邊形成中密度熱點區；黃岡北部和東部均為大別山低山丘陵，南部屬于長江沖擊平原，因此在長江下游形成中密度熱點區。鄂西的恩施地區年地表水資源量高居全省第二，年降水量全省第三[9]，水資源條件優越，但并未形成高中密度分布點，境內僅貢水河1個國家濕地公園。恩施境內大型水域較少，但大于1000 km2的河流有清江、酉水、沿渡河、溇水、唐巖河、郁江、忠建河(又名貢水河)、馬水河、野三河，除依托沿

圖2 湖北省國家濕地公園核密度

渡河、唐崖河、忠建河、野三河分別建立了長江三峽國家風景名勝區、唐崖河省級風景名勝區、忠建河大鯢國家級自然保護區、貢水河國家濕地公園、野三河獼猴自然保護小區外，清江、酉水、溇水、馬水河并未成立生態敏感區，其中恩施清江段、來鳳酉水段、鶴峰溇水段離縣城較近，而人口越密集的區域，人民群眾對國家濕地公園的需求越強烈[10]，較大的人口密度和便捷的交通條件可以為濕地公園的成立創造條件。此外，面積并不是濕地公園成立的唯一因素，宜昌夷陵圈椅淌、隨州淮河、荊門仙居河、環荊州古城、遠安沮河國家濕地公園的面積均在500 hm2以下，是小面積水域成立國家濕地公園的典型，地方申報的積極性以及如何發掘濕地公園的特色也是成功申報的重要因素[2]。綜上，恩施地區在國家濕地公園建設方面還有較大的發展空間。