黃河流域九省（區）水利風景區時空分異特征研究

李建輝 黨爭 陳琳 張丹

摘 要：為準確把握黃河流域九省（區）水利風景區發展的時空特征，以黃河流域九省（區）３５６ 個水利風景區為研究對象，綜合運用空間自相關分析、核密度法、標準差橢圓、地理探測器等方法分析黃河流域九省（區）水利風景區的時空分異特征和影響因素。結果表明：２００１—２０２１ 年黃河流域九省（區）水利風景區數量呈快速增長趨勢，空間分布經歷了由低值區向中值區、高值區演變的過程；黃河流域九省（區）水利風景區在空間上正相關，呈顯著集聚空間分布格局，且集聚程度不斷提高；核密度呈“興”字形分布特征，以黃河中下游為核心集聚區，集聚差異從中游向下游逐步擴大；冷熱點呈“西部冷、東部熱”的分布格局，表現為冷點區持續擴大、熱點區趨于穩定的變化趨勢；分布方向呈東（略偏北）—西（略偏南）的空間態勢；黃河流域九省（區）水利風景區空間分異是多因素共同作用的結果，經濟水平是主導因素，交通條件是關鍵因素，自然條件是相關因素。

關鍵詞：水利風景區；時空分異；空間自相關；核密度分析；標準差橢圓；地理探測器；黃河流域

中圖分類號：ＴＶ－９ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．０７．０１７

引用格式：李建輝，黨爭，陳琳，等．黃河流域九省（區）水利風景區時空分異特征研究［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（７）：９１－９６．

水利風景區是依托水域或水利設施，在生態、文化、服務和安全設施建設基礎上，開展科普、文化、教育、旅游等活動的區域。２００１ 年水利部啟動國家水利風景區建設工作，首批建設１８ 個，２００２—２０１８ 年連續１７ 批建設８６０ 個，２０２１ 年建設２４ 個，共１９ 批建設９０２個國家水利風景區。黃河流域九省（區）橫跨中國東中西部，是我國重要的生態安全屏障。近年來，黃河流域九省（區）以推動水利高質量發展為目標，以維護河湖健康生命為主線，獲批建設３５６ 個國家水利風景區。國家水利風景區以維護水利工程安全為前提，以加強水生態保護為基礎，促進水資源可持續利用，實現人與自然和諧相處。

近年來，學者們關于水利風景區開展了諸多探討，研究成果頗豐。研究內容方面，多以水利風景區的建設與管理［１－３］ 、規劃與設計［４－５］ 、發展與評價［６－７］ 為主，對布局與結構［８－９］ 研究較少。研究尺度方面，多集中在國家、省域、市域層面，較少涉及流域層面［１０］ 。研究視角方面，多聚焦于社會學、管理學和經濟學，從地理學角度考量較少。隨著黃河流域生態保護和高質量發展的不斷推進，學者們開始關注黃河流域水利風景區的研究，張建松［１１］ 提出了黃河流域水利風景區高質量發展應堅持的原則，并給出了具體實施的５ 個路徑；左其亭等［１２］ 提出了黃河流域水利風景區的建設框架。但關于黃河流域水利風景區時空分異特征和影響機理未進行深入探討。因此，本文以黃河流域九省（區）為研究區域，從地理學視角，利用全局自相關方法揭示水利風景區的集聚演變特征，通過局部自相關方法探究水利風景區冷熱點演變趨勢，采用核密度法分析水利風景區分布格局，使用標準差橢圓法分析水利風景區重心軌跡變遷，運用地理探測器揭示水利風景區時空分異的內在影響因素，以期為推動黃河流域九省（區）水利高質量發展、生態旅游建設提供參考。

１ 數據來源與研究方法

１．１ 數據來源

從水利部公布的９０２ 個國家水利風景區名單中提取出黃河流域３５６ 個水利風景區名單，其中２００１—２０１８ 年數據來源于２０１９ 年《中國水利風景區發展報告》，２０２１ 年數據來源于水利部網站（ｈｔｔｐ：／／ ｗｗｗ．ｍｗｒ．ｇｏｖ．ｃｎ）。借助百度地圖ＡＰＩ 獲取水利風景區的地理坐標。黃河流域行政區劃、交通、水系數據來自資源環境科學與數據中心（ｈｔｔｐｓ：／／ ｗｗｗ．ｒｅｓｄｃ．ｃｎ），ＤＥＭ 數據來自地理空間數據云（ｈｔｔｐ：／／ ｗｗｗ．ｇｓｃｌｏｕｄ．ｃｎ），經濟發展水平、交通條件等數據來源于２０２１ 年《中國統計年鑒》。

１．２ 研究方法

１）空間自相關分析。采用全局自相關指數（莫蘭指數）判斷水利風景區在空間分布上屬于集聚、離散還是隨機模式。計算公式為［１３］

２ 水利風景區空間分布

２．１ 水利風景區空間分布態勢

黃河流域九省（區）水利風景區數量從２００１ 年的４ 個增加到２０２１ 年的３５６ 個，發展態勢良好，但不同時段水利風景區數量的增長存在差距， 見圖１。２００１—２０１４ 年黃河流域九省（區）水利風景區新增數量呈逐年振蕩上升趨勢，２０１４ 年新增數量最多，達到３９ 個，之后呈逐年下降趨勢。

選取２００５ 年、２０１０ 年、２０１５ 年、２０２１ 年４ 個時間節點，將黃河流域水利風景區數量空間分布劃分為低值區［０，１０］、中低值區［１１，２０］、中值區［２１，３０］、中高值區［３１，６０］、高值區［６１，１０７］５ 個區間。由圖２ 可知，水利風景區空間分布呈現出上游由低值向中高值演變，中游由低、中低值向中高值演變，下游由中、中高值向高值演變的特征。

具體來看，２００５ 年黃河流域水利風景區整體數量偏少，處于低、中低值區間；２０１０ 年水利風景區數量增加，出現了２ 個中高值區，中低值區增加至４ 個，低值區減少至３ 個；２０１５ 年水利風景區數量持續增加，增加了１ 個高值區、２ 個中值區，中高值區增加至３ 個，中低值區減少至２ 個，低值區減少至１ 個；２０２１ 年水利風景區數量趨于穩定，高、中高值區保持不變，僅山西變為中值區，寧夏變為中低值區。

２．２ 水利風景區空間集聚演變

為了表征黃河流域水利風景區的空間集聚演變趨勢，用ＡｒｃＧＩＳ １０．５ 中的空間自相關工具計算黃河流域水利風景區的全局莫蘭指數。２００５ 年、２０１０ 年、２０１５ 年、２０２１ 年全局莫蘭指數分別為０．０４４、０．１３４、０．１９５、０．２０７，均為正值，表明黃河流域九省（區）水利風景區在空間上正相關，具有顯著空間集聚性，不存在隨機分布性。４ 個節點全局莫蘭指數呈上升趨勢，表示水利風景區在黃河流域九省（區）的空間集聚性不斷增強。

２．３ 水利風景區冷熱點分布

根據局部自相關指數Ｇ?ｉ 及其顯著性水平，利用ＡｒｃＧＩＳ １０．５ 的自然斷點法按Ｚｉ 值將各單元水利風景區分為冷點區、次冷點區、次熱點區和熱點區４ 類，分析２００５ 年、２０１０ 年、２０１５ 年、２０２１ 年黃河流域九省（區）水利風景區的空間格局演變趨勢。由圖３ 可知，４ 個時點冷點區和熱點區呈現較為顯著的空間演變特征，冷點區從四川向其北部的青海、甘肅、內蒙古擴大并向中部的陜西、山西等地區輻射，熱點區由中下游的陜晉豫地區轉移至下游的山東。

具體而言，２００５ 年四川、青海以冷點區和次冷點區為主，甘肅、內蒙古、寧夏、山東以次冷點區和次熱點區為主，山西以次冷點區、次熱點區和熱點區為主，陜西以次熱點區和熱點區為主，河南以熱點區為主。到２０１０ 年，山東演變為以熱點區為主，河南演變為以次熱點區為主，陜西、山西由熱點區為主演變為以次冷點區為主。到２０１５ 年，冷點區有所擴大，由四川擴大到青海東部、甘肅中部、寧夏等省（區），熱點區變化不大。到２０２１ 年，冷點區持續擴大，輻射范圍進一步擴大，四川、青海、甘肅、寧夏、內蒙古５ 個省（區）均以冷點區分布為主，河南的次熱點區范圍繼續減小，山東保持以熱點區為主。

２．４ 水利風景區密度分布

利用ＡｒｃＧＩＳ １０．５ 中的核密度分析工具，對２００５年、２０１０ 年、２０１５ 年、２０２１ 年數據進行可視化處理，獲得黃河流域九省（區）水利風景區的核密度空間分布。從圖４ 可以看出，黃河流域九省（區）水利風景區整體呈“興”字形空間分布，表現出以黃河中下游為“核心集聚區”、集聚差異從中游向下游逐步擴大的空間演化格局。

具體來看，２００５ 年黃河流域九省（區）水利風景區整體核密度較小，核密度最大值僅為２． ３７３ 個／ 萬ｋｍ２，核心集聚區呈現π 形集聚的分布格局，主要分布在川甘陜晉豫魯地區。２０１０ 年，隨著水利事業和旅游業的發展，黃河流域九省（區）水利風景區數量明顯增加，核密度最大值增大至５．７１２ 個／ 萬ｋｍ２，核心集聚區演變為Ｔ 形集聚的分布格局，從川甘陜晉向豫魯地區擴展，此時山東地區集聚最明顯。２０１５ 年，黃河流域九省（區） 水利風景區核密度值持續增大，高達１０．７６３個／ 萬ｋｍ２，核心集聚區演變為“一”字形集聚的分布格局。２０２１ 年，黃河流域九省（區）水利風景區分布格局趨于穩定，保持“一”字形集聚的分布格局。

２．５ 水利風景區時空演變

對２００５ 年、２０１０ 年、２０１５ 年和２０２１ 年黃河流域九省（區）水利風景區進行標準差橢圓分析，標準差橢圓及重心見圖５，標準差橢圓參數見表１。黃河流域九省（區）水利風景區分布格局整體呈現東（略偏北）—西（略偏南）的空間分布態勢，水利風景區分布長軸大體上處在隴南—臨汾—煙臺一線附近，短軸大體上處在榆林—臨汾—南陽一線附近，標準差橢圓的方位角為６７．１２８°～７８．３２７°，方位角波動不大；標準差橢圓以上游的甘肅、寧夏，中游的陜西、山西和下游的河南、山東為主，整體呈現出向東擴散的趨勢。２００５—２０２１ 年標準差橢圓長軸和扁率呈增大趨勢，表明水利風景區的向心力持續增強，方向性更加明顯。

具體來看，２００５ 年橢圓方位角為７８．３２７°，呈現接近于正東—正西的空間分布態勢。２０１０ 年橢圓長短軸差距增大，即橢圓的扁率增大，水利風景區在長軸上出現了向東擴散的趨勢。２０１５ 年橢圓長短軸差距進一步增大，即扁率進一步增大，水利風景區在長軸上進一步向東輻射。２０２１ 年橢圓長短軸變化不大，扁率變化較小。從分布重心來看，橢圓重心均位于山西省，重心首先向東北方向遷移、然后向西南方向遷移。

３ 水利風景區空間分布影響因素

３．１ 影響指標選取

黃河流域九省（區） 水利風景區空間分異特征明顯，其分布是多種因素共同作用的結果。綜合考慮指標選取的科學性和數據的可獲取性，結合相關研究成果和水利風景區的特點，選取自然條件、經濟水平和交通條件３ 個維度的一級指標，自然條件的地形起伏度（Ｘ１） 和河網密度（Ｘ２）、經濟水平的地區生產總值（Ｘ３） 和公共預算支出（Ｘ４）、交通條件的路網密度（Ｘ５）、旅客周轉量（Ｘ６） 共６ 個二級指標，構建水利風景區空間分布影響指標體系。

３．２ 影響指標探測

將黃河流域九省（區） 水利風景區數量作為被解釋因變量，６ 個二級指標作為解釋自變量，利用地理探測器對影響指標進行探測。３ 個維度下二級指標Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６ 的ｑ 值分別為０．５２７、０．４６６、０．８４５、０．６２５、０．５６６、０．５５０，進而得到自然條件、經濟水平、交通條件的綜合ｑ 值分別為０．４９７、０．７３５、０．５５８。

３．３ 結果分析

影響黃河流域九省（區）水利風景區空間分布的二級指標探測結果為Ｘ３ ＞Ｘ４ ＞Ｘ５ ＞Ｘ６ ＞Ｘ１ ＞Ｘ２，一級指標綜合影響力為經濟水平＞交通條件＞自然條件。經濟水平是主導因素，交通條件是關鍵因素，自然條件是相關因素。

１）經濟水平的促進作用。經濟發展水平對黃河流域九省（區）水利風景區的空間分布具有重大影響，地區生產總值和公共預算支出對水利風景區空間分布的解釋力分別高達８４．５％、６２．５％。ＧＤＰ 總值較高的山東、河南、四川等，其水利風景區分布較為密集；ＧＤＰ總值相對較低的青海、寧夏等省（區），水利風景區分布較為稀疏。公共預算支出為水利風景區的基礎設施建設提供資金保障，促進了水利風景區的建設。

２）交通條件的聯系作用。便利的交通條件在水利風景區發展中起著關鍵的聯系作用。利用ＡｒｃＧＩＳ１０．５ 軟件，對黃河流域九省（區）主要公路創建５、１０、１５、２０、２５ ｋｍ 為半徑的多環緩沖區，統計不同緩沖區的水利風景區數量得出，（０，５］ ｋｍ、（５，１０］ ｋｍ、（１０，１５］ ｋｍ、（１５，２０］ ｋｍ、（２０，２５］ ｋｍ 范圍內分別平均分布有１１５、６１、４１、３０、２６ 個水利風景區，水利風景區數量隨著緩沖區半徑的增大而減少，水利風景區呈現沿道路分布的特征。旅客周轉量反映了各省（區）的交通運載能力。交通越便利，承運能力越強，越能吸引游客，良好的交通可達性是影響水利風景區空間分布的主要驅動力。

３）自然條件的先決作用。黃河流域九省（區）地勢東低西高，依據ＤＥＭ 數據利用ＡｒｃＧＩＳ １０．５ 軟件將黃河流域九省（區）重分類為平原（海拔＜２００ ｍ）、丘陵（２００ ｍ≤海拔＜５００ ｍ）、低山（５００ ｍ≤海拔＜１ ０００ｍ）、中山（１ ０００ ｍ≤海拔＜３ ５００ ｍ）、高山（３ ５００ ｍ≤海拔＜５ ０００ ｍ）、極高山（海拔≥５ ０００ ｍ）６ 類。統計不同海拔的水利風景區數量，７４．７％的水利風景區分布在海拔１ ０００ ｍ 以下地區，僅２．２％的水利風景區分布在海拔３ ５００ ｍ 以上地區，表現出明顯的低海拔分布特征。河流是水利風景區建設的重要依托，河流兩側４ ｋｍ 范圍內分布有１９０ 個水利風景區，占總數的５３．４％。因此，地形與河流水系對水利風景區的空間分布具有先決作用。

４ 結論與建議

４．１ 結論

基于ＡｒｃＧＩＳ １０．５ 軟件，通過空間自相關分析、核密度法、標準差橢圓、地理探測器等方法，對２００１—２０２１ 年黃河流域九省（區）水利風景區的時空分異特征和影響因素進行了分析，結果表明：２００１—２０２１ 年黃河流域水利風景區數量呈快速增長趨勢，空間分布經歷了由低值區向中值區、高值區演變的過程；水利風景區在空間上正相關，呈顯著集聚分布格局，且集聚程度不斷提高；水利風景區整體呈“興”字形空間分布，以黃河中下游為核心集聚區，集聚差異從中游向下游逐步擴大；水利風景區整體呈“西部冷、東部熱”的冷熱點分布格局，表現為冷點區持續擴大、熱點區趨于穩定的變化趨勢；水利風景區分布格局整體呈現東（略偏北）—西（略偏南）的空間分布態勢，且向心力持續增強，方向性更加明顯；水利風景區空間分布受經濟水平、交通條件和自然條件的共同影響，經濟水平是主導因素、起到促進作用，交通條件是關鍵因素、起到聯系作用，自然條件是相關因素、起到先決作用。

４．２ 建議

１）依托自然資源，統籌資源配置，推動持續發展。上游優先在水生態、水文化、水景觀等水利風景資源較好的區域發展，因地制宜、因水制宜，可重點依托大中型水利工程，結合水資源保護和水生態修復，建設生態效益顯著的水利風景區。中、下游從提升品質、創新制度、規范管理、示范引領等方面持續健康發展，突出特色，推動水利旅游和區域經濟發展，并向周邊及更遠地區延伸。

２）加大資金投入，完善設施建設，提高服務水平。加強基礎設施和服務設施建設，各省（區）結合自身區位優勢和經濟發展水平，完善交通基礎設施建設，可以配置交通專線、環保交通工具等；同時，完善水利風景區住宿、餐飲、安全、醫療等服務設施，全面促進水利風景區提質升級。

３）落實政策支持，拓展旅游市場，優化發展布局。將水利風景區發展與地區經濟社會發展有效銜接起來，相關部門根據職責分工從用地、財政、投資、人才等方面形成合力進行支持。挖掘旅游市場潛力，通過創新投融資模式、人才引進與隊伍建設的政策支持等，推進水利風景區建設。

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【責任編輯 呂艷梅】