基于GIS的寧夏旅游氣候舒適度評價

姜鑫　趙多平

摘? 要：利用寧夏回族自治區1981—2010年的氣候資料，對溫濕、風寒和著衣指數進行研究，借助綜合舒適度評價模型劃分適宜旅游的季節分布。結果發現：旅游氣候舒適度具有顯著的時空分布差異。依據綜合舒適指數年內變化可劃分為春秋適宜型氣候和夏適型旅游氣候。中寧以北的銀川平原、衛寧平原地區，舒適期在5—9月。寧夏南部山區舒適期多在6—8月，其中六盤山無舒適期。由于地勢影響，在初春秋末時寧夏北部地區的氣溫明顯高于寧夏南部地區，使得寧夏北部地區的旅游氣候舒適度更優。

關鍵詞：GIS;氣候舒適度;空間分析;寧夏

中圖分類號：F592? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1673-291X（2021）03-0107-07

一、問題的提出

氣候舒適性指數（ComfortIndex）的概念最早由特吉旺（Terjung W.H.）在1966年提出，奧利佛（Oliver J.E.）在1987年通過暴露實驗建立了風寒指數量表。通過氣候舒適度評價研究，氣候與旅游的相關研究也得到了發展。國內研究主要集中在區域的個案研究。如廉麗姝、李志富通過計算綜合舒適度指數分析山東省的旅游氣候資源;長安研究青藏鐵路旅游線氣候舒適度發現，青藏地區的旅游氣候適宜期隨海拔高度上升而縮短;孫根年、馬麗君分析了西安、北京氣候舒適度與客流量年內變化的相關性。近年來有關氣候舒適度的研究多集中在中小型城市或地區，著重于區域旅游發展與規劃，并提出可行性建議。如，羅曉松應用逐步回歸方法和插值方法評估遵義市夏季避暑旅游氣候，為遵義市開發康養旅游資源提供科學依據。吳長春利用相關氣候資料計算得到陽江逐日溫濕指數，通過分析得出陽江適合開展避寒旅游。

總體來說，對旅游氣候舒適度的研究多集中在國內熱點旅游城市和經濟發達地區，或是青藏高原、新疆等具有較強地域特色的區域。查閱近三年的有關文獻，旅游氣候舒適度評價依舊是研究熱點，研究對象逐步轉向中小型城市，但總體上對西北地區研究較少。并且，所研究的文獻中大多數都以旅游氣候舒適度為主要評價指標。不同的氣候條件形成不同的自然景觀和旅游環境，是游客進行旅游活動的主要動機。所以，天氣、氣候條件是區域旅游開發的重要背景因素之一。近十幾年，氣候的變化較為明顯，有必要使用較新的數據進行研究。隨著科學技術的發展，GIS軟件在氣候舒適度研究的運用逐漸增多。目前，還沒有基于GIS對寧夏氣候舒適度進行空間分析的科學成果。

寧夏回族自治區是全國第二個創建全域旅游的省份，旅游業發展前景廣闊。位于我國西部地區，屬典型的溫帶大陸性氣候。全境海拔1 000米以上，地勢南高北低。具有春多風沙、夏少酷暑、秋涼較早、冬寒較長等特點，導致了寧夏“淡季長，旺季短”的不利旅游接待格局。

氣候數據來自中國氣象網站，利用1987—2007年的各月氣候統計資料進行測定。依據寧夏的區域氣候特點，借助綜合舒適指數模型進行綜合評價劃分，使用GIS進行空間分析。有助于科學了解寧夏旅游氣候舒適區的劃分及規律，對今后旅游產業的建設和發展都具有一定的理論和現實意義。

二、寧夏回族自治區氣候舒適度評價

（一）旅游氣候舒適度的評價方法

根據寧夏四季分明、晝夜溫差大、冬季盛行西北風等氣候特點，選取溫濕指數、風寒指數、著衣指數進行評價。

溫濕指數（THI）是通過溫度和濕度的組合反映人體與周圍環境的熱量交換，計算公式如下：

THI=（1.8t+32）-0.55（1-f）（1.8t-26）（1）

式（1）中，t為攝氏氣溫（℃），f為相對濕度（%）。

風寒指數（WCI）表征的是不同環境下風速與氣溫對裸露人體的影響。計算公式如下：

WCI=（33-t）（9.0+10.9■-V）（2）

式中，t為攝氏氣溫（℃），V為風速（m/s）。

著衣指數（ICL）是考慮人們通過穿衣來改變氣候帶來的不舒適情況，計算公式如下：

ICL=■-■（3）

式中，t為攝氏氣溫（℃）;H代表人體代謝率的75%，本文取輕活動量下的代謝率H=87W/m2;a表示人體對太陽輻射的吸收情況，本文取0.06;R表示垂直陽光的單位面積土地所接收的太陽輻射（W/m2）;α是太陽高度角，V為風速（m/s）。針對上述3個指數的分級標準及賦值，參照馬麗君等人的相關研究，并結合地區氣候特點，得到表1。

（二）旅游氣候舒適度的評價模型

單一的指數不能體現氣候的綜合性和系統性。借助馬麗君的綜合評價模型可以計算得出季節指數和年指數，定量分析進行綜合評價。計算公式為：

C=0.6XTHI+0.3XWCI+0.1XICL

式中，C為綜合舒適指數，XTHI、XWCI和XICL分別為溫濕、風寒和著衣指數的賦值。根據計算得出的綜合舒適指數和本地區氣候特點劃分為4個舒適等級，分別為：C≥6舒適;5≤C<6較舒適;3

三、寧夏旅游氣候舒適度的分析評價

（一）各月溫濕指數、風寒指數、著衣指數

根據式（1）、式（2）、式（3）及相應數據計算得出寧夏各個市縣的溫濕、風寒和著衣指數，按照表1進行旅游氣候舒適度評價，結果如表2所示。

從溫濕指數（THI）看，寧夏地區緯度較高，晝夜溫差大，因此各月的溫濕指數差距較大。每年到1—2月，11—12月天氣寒冷，不適宜旅游。中寧以北地區每年的5—6月，8—9月份以溫涼、暖為主，適宜旅游。中寧以南地區，從同心向涇源舒適月逐漸減少，舒適度逐漸降低，到達六盤山無舒適月。六盤山地區海拔高，植被覆蓋率高，氣候較濕潤，溫度較低，在炎熱的夏季適宜避暑。

從風寒指數（WCI）來看，1—2月、12月溫度低，吹冷風，不適宜旅游。中寧以北地區4—10月以涼風、舒適風、暖風為主，其中6—8月以舒適風為主，最適宜旅游。中寧以南地區，5—9月吹舒適風，適宜旅游。其中，六盤山地區1—3月、10—12月以冷風為主;最適宜的旅游時間為7月。

從著衣指數（ICL）上來看，以中寧為界，中寧以北地區在5—9月均為舒適，1—3月、11—12月為不舒適。中寧以南地區不舒適時間逐漸延長。同心以南至涇源地區，隨緯度的降低舒適月份縮短至6—8月。六盤山無舒適月，較舒適為6—8月，每年的1—5月，9—12月均為不舒適。

（二）寧夏主要城市旅游氣候舒適度年內分布

溫濕、風寒和著衣指數都是對單一因素進行分析。而綜合舒適度評價模型可加和、可計算，能正確反映適宜旅游期的長短，易于評價。從表3可以看出，以中寧為界，中寧以北的地區，如石嘴山、銀川等城市隨著緯度的降低，該地區的綜合舒適指數升高;中寧以南地區如固原、隆德等隨著緯度的降低該地區的綜合舒適指數降低。其中，六盤山綜合舒適指數最低?？傮w來看，寧夏不舒適期多在1—2月、11—12月期間。在中寧以北地區，各個市縣的舒適期多在5—9月，較不舒適期一般在4月、10月，舒適期長度多為5個月。中衛以南至固原市，舒適期多為5—9月;其中，固原無較舒適期，3—4月、10月為較不舒適期;同心與海原的不舒適期為1—2月、12月。隆德至涇源縣，舒適期在6—8月期間，不舒適期為1—3月、11—12月，舒適月長度縮減為3個月。六盤山地區因海拔較高無舒適期，較舒適期在6—8月，1—4月、10—12月為不舒適期。隨著緯度的降低，年綜合舒適指數也在逐漸降低，說明寧夏北部地區的旅游氣候優于寧夏南部地區。

（三）旅游氣候舒適型劃分

氣候是一個地區長期的天氣特征，具有一定的規律性。使用SPSS軟件對各個市縣氣候舒適度的年內變化進行聚類分析，以最舒適季節命名該類型。具體結果如下：

1.春秋適宜型氣候，包括石炭井、惠農、石嘴山、平羅、賀蘭、陶樂、銀川、永寧、靈武、青銅峽、吳忠、鹽池、中衛、中寧、同心共計15個市縣。在春季5月份和秋季9月份舒適指數達到最高，適宜旅游。夏季氣候較為炎熱，舒適性指數略低，游客出行較不舒適。秋末到冬季舒適指數最低。年綜合指數在60.8—64.4之間。

2.夏適型旅游氣候，包括韋州、麻黃山、興仁、海原、固原、隆德、西吉、涇源、六盤山共計9個市縣。這些城市夏季氣候溫涼，適宜避暑，是暑期出行的好去處。不舒適期時間長達5個月。年綜合指數在53—59.8之間。

四、氣候舒適度的空間分異

采用ArcGIS的統計分析模塊，對計算得出的溫濕舒適指數和風寒舒適指數運用普通克里金插值方法進行空間內插，以季節為單位，得到圖1和圖2。

從溫濕指數年變化上來看，隨著季節的變化，氣候舒適區在空間上不斷移動。春秋季氣候舒適區較為類似，較舒適地區主要集中在黃河沿岸。夏季移動至南部山區。冬季中部干旱帶同其他區域相比較為舒適。從風寒指數年變化上來看，氣候舒適區整體在空間上變化不大，寧北地區要優于寧南地區。其中中衛市、鹽池縣南部及彭陽、涇源縣等地區氣候較不舒適。

在春季見上頁圖1，中寧、青銅峽、銀川、石嘴山等黃河沿岸城市平原地區的溫濕舒適指數分布在15—21，溫濕舒適指數較高;鹽池、海原、固原的溫濕舒適指數分布在10—15;西吉、隆德、地區的溫濕舒適指數范圍在10以下，氣候舒適度為冷、不舒適。風寒舒適指數分布在9—19，其中六盤山地區的風寒舒適指數最低。在夏季見上頁圖1，溫濕舒適指數分布在15—36，南部山區溫濕舒適指數最高，舒適。中衛、中寧、同心以北地區為偏熱、較舒適，六盤山為較不舒適。風寒舒適指數分布在17—27，分布情況類似于溫濕舒適指數。在秋季見上頁圖2，與春季的溫濕舒適指數空間分布規律相似，只是溫濕舒適指數較低。風寒舒適指數分布在9—19，與春季相似，但在空間分布上個別區域，如紅寺堡、同心、固原、隆德等地存在差異。在冬季見上頁圖2，吳忠、中寧、紅寺堡附近地區的溫濕舒適舒適度較高，相比其余地區較為舒適。在冬季風寒舒適指數以石嘴山南部、平羅西部、賀蘭、銀川等地區舒適指數最高。整體來看，寧夏的綜合舒適指數年內變化較大，規律性較強。受地形影響較大，如六盤山一直為綜合舒適指數最低的區域。

五、結論與對策

寧夏回族自治區有較為豐富的自然生態旅游。晝夜溫差大，四季分明，氣候對戶外旅游活動的影響較大。通過旅游氣候舒適度評價發現，寧夏整體區域在氣候舒適度上可大致劃分為兩個部分：一是以寧夏平原地區為主、春秋適宜型氣候為代表的，包括石炭井、惠農、石嘴山、平羅、賀蘭、陶樂、銀川、永寧、靈武、青銅峽、吳忠、鹽池、中衛、中寧、同心等15個市縣在內的寧北地區。二是以寧夏南部六盤山區為主、夏適型旅游氣候顯著，包括韋州、麻黃山、興仁、海原、固原、隆德、西吉、涇源、六盤山等9個市縣的寧南地區。其中，寧南地區的六盤山海拔較高，以山地為主，地形地勢對氣候舒適度的影響較大，無舒適期。

通過分析地區之間的差異與緯度、地形和自然氣候的關系，為寧夏區域開發和旅游活動提供幾點對策。

第一，寧南地區在氣候舒適度上與寧北地區相比處于劣勢，但該地區年降雨量遠大于寧北地區，且有條件良好的原始森林，在發展生態旅游業方面具有先天優勢，可在此基礎上建立生態文明教育保護基地，加強該地區的環境保護意識。

第二，寧北地區屬于春秋氣候適宜型區域，但春秋季多風沙天氣，對游客出行造成不利影響?？衫没ヂ摼W向游客推送實時氣候預報信息。

第三，由于區域的自然資源和氣候的限制，整個寧夏區域的旅游發展要建立在生態友好型的基礎上。寧南地區生態旅游業的發展需要一個長期的過程，需結合區域自身特點找準定位。銀北地區要合理開發，植樹造林，減少沙塵天氣對戶外旅游的不利影響。

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[責任編輯 曉 群]