山西省森林公園空間分布特征分析

毛彥斌

（山西師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，山西臨汾041004）

一、引言

1992年山西省第一個(gè)國家森林公園——五臺山國家森林公園建立，山西省的森林公園開始走向由少變多、由小變大的發(fā)展道路。關(guān)于森林公園的研究，國內(nèi)主要集中在森林公園的發(fā)展軌跡、演變歷程與特點(diǎn)、發(fā)展方向以及森林公園空間可達(dá)性測度、森林公園開發(fā)現(xiàn)狀與可持續(xù)發(fā)展研究等方面。這些研究普遍側(cè)重于案例研究、比較研究，很少有采用GIS技術(shù)從宏觀角度對森林公園進(jìn)行空間分布特征及其規(guī)律的研究。所以，現(xiàn)運(yùn)用空間分析方法對山西省森林公園的數(shù)量結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)以及與城市的距離進(jìn)行研究，以期為改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全、提高區(qū)域生態(tài)質(zhì)量提供參考借鑒。

二、數(shù)據(jù)來源與研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源及處理

現(xiàn)搜集的森林公園數(shù)據(jù)主要來自山西旅游政務(wù)網(wǎng)、山西省林業(yè)廳、山西省人民政府網(wǎng)。由于同一處森林公園常常位于兩縣市或三縣市，為了更好地研究山西省森林公園的地域性，按照森林公園所屬的行政區(qū)劃獲取森林公園所處的坐標(biāo)位置，森林公園坐標(biāo)是利用百度地圖中坐標(biāo)拾取器一一拾取所得。

（二）研究方法

以山西省137處森林公園為研究對象，運(yùn)用ArcGIS10.2建立山西省森林公園空間屬性數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用最近鄰指數(shù)分析山西省森林公園空間屬性類型（凝聚型、分散型、隨機(jī)型），利用緩沖區(qū)分析對山西省森林公園與中心城市之間距離的分析。

三、森林公園的空間分布類型

（一）市域數(shù)量結(jié)構(gòu)

山西省森林公園共有137處，其中國家森林公園21處，占森林公園總數(shù)的15.3%，省級森林公園60處，占森林公園總數(shù)的43.79%，縣級森林公園56處，占森林公園總數(shù)的40.87%。山西省的森林公園建設(shè)發(fā)展迅速，正在走向一條綠色生態(tài)、美麗山西的道路。依據(jù)山西省各市所擁有的森林公園數(shù)量，通過ArcGIS10.2.2圖層屬性中的分級色彩設(shè)置對各市所擁有的森林公園進(jìn)行處理，得到山西省森林公園的空間分布狀況。市域色塊顏色越深表示森林公園的數(shù)量越多，反之，則森林公園的數(shù)量越少?？梢悦黠@的看出，山西省森林公園在11個(gè)地級市中均有分布，但在區(qū)域分布上存在著不均衡性，其中大同市、忻州市、運(yùn)城市、長治市的森林公園數(shù)量最多，均在15～18個(gè)。其中，長治市以19個(gè)森林公園居于山西省首位，占13.57%。而太原市、陽泉市、晉城市的森林公園數(shù)量最少，不足十個(gè)。

（二）市域密度分析

從密度分布上看，山西省森林公園的空間分布密度為8.93個(gè)/萬平方千米。國家森林公園的評選注重森林風(fēng)景資源、開發(fā)利用價(jià)值以及科學(xué)文化價(jià)值等內(nèi)容，所以各市擁有的國家級以上森林公園的數(shù)量可以直觀的反映該市的森林風(fēng)景資源及各市對森林公園的開發(fā)利用程度。在山西省擁有的21處國家森林公園中，晉中市以五處國家森林公園位居第一，占該市森林公園的35.71%，這說明晉中市的森林風(fēng)景資源最為豐富，基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施好，并且在全省范圍內(nèi)開發(fā)利用的最好。忻州市、呂梁市、長治市的森林景觀資源及開發(fā)利用情況次之。與此形成鮮明對比的是朔州市和陽泉市，在這兩個(gè)市域轄區(qū)內(nèi)沒有國家森林公園的分布，表明這兩個(gè)市域轄區(qū)內(nèi)的森林景觀資源匱乏。但是陽泉市雖然沒有國家森林公園，但是陽泉市的森林公園密度卻排在省內(nèi)第一位，說明陽泉市很重視綠色生態(tài)、環(huán)境保護(hù)，一直處于積極的狀態(tài)在建設(shè)森林公園。以上數(shù)據(jù)及分析充分表明，山西省的11個(gè)地級市森林資源景觀存在著很大的差異，同時(shí)也說明了各市對森林公園的重視程度各不相同。

（三）空間分布類型

在自然和社會(huì)點(diǎn)狀要素中有隨機(jī)分布、均勻分布、凝聚分布這三種空間分布類型，在宏觀尺度上，將山西森林公園視為點(diǎn)狀要素，運(yùn)用最鄰近點(diǎn)指數(shù)對其空間分布類型進(jìn)行判別，計(jì)算公式如下。

公式中，re為理論最鄰近距離，n為點(diǎn)單元數(shù)，A為所研究區(qū)域面積，D為點(diǎn)單元密度，R為最鄰近點(diǎn)指數(shù)。當(dāng)R=1時(shí)，點(diǎn)單元分布為隨機(jī)型。當(dāng)R＞1時(shí)，點(diǎn)單元趨于均勻分布。當(dāng)R＜1時(shí)，點(diǎn)單元趨于凝聚分布。

運(yùn)用ArcGIS10.2.2空間統(tǒng)計(jì)分析工具中的平均最鄰近距離，對山西省內(nèi)不同級別森林公園在全省以及各市的分布類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明山西省森林公園分布的平均距離與期望的隨機(jī)分布平均距離之間的比值R為0.868956，小于1，表明山西省137個(gè)森林公園屬于凝聚型分布。運(yùn)城市、大同市、晉中市的最鄰近點(diǎn)指數(shù)接近1，屬于隨機(jī)型分布。其余8個(gè)地級市的R值均大于1，表明市域內(nèi)的森林公園屬于均勻型分布。

（四）與中心城市的距離分析

運(yùn)用ArcGIS中的緩沖區(qū)分析工具，對11個(gè)地級市以10千米為間隔形成不同的緩沖區(qū)，用以反映中心城市與周圍區(qū)域的空間關(guān)系，然后與山西省的森林公園進(jìn)行疊加分析，得到山西省森林公園與其最近的地級市之間的空間關(guān)系信息。經(jīng)統(tǒng)計(jì)得出山西省森林公園與中心城市距離的頻率分布。

山西省森林公園與其中心城市之間存在密切的空間關(guān)系，森林公園距離中心城市直線距離的均值位于49.12698km，將近一半森林公園（約50%）距中心城市在40km的范圍之內(nèi)?？傮w上看，森林公園距離中心城市的距離相對較近。近81.746%的森林公園坐落在距城市中心的70千米范圍之內(nèi)。這說明了在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，森林公園以近距離的分布接近城市，作為人們可供選擇的旅行方式，使得森林公園可以最大限度的發(fā)揮好自己的職能。同時(shí)，森林公園的開發(fā)從另一種角度講也是對森林資源的一種保護(hù)。相比較，在森林公園較為密集的區(qū)域中，陽泉市、長治市的森林公園距離中心城市較近，而呂梁市、忻州市的森林公園距離中心城市較遠(yuǎn)。這與區(qū)域的城市密度及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān)。

四、結(jié)論

運(yùn)用ArcGIS空間分析方法，對山西省森林公園的數(shù)量、空間結(jié)構(gòu)以及與中心城市之間的距離進(jìn)行了分析，調(diào)查了山西省森林公園的空間分布格局，得出如下結(jié)論。

一是山西省森林公園數(shù)量在區(qū)域分布上呈現(xiàn)明顯的不均衡性，其中大同市、忻州市、運(yùn)城市、長治市的森林公園數(shù)量最多，長治市以19個(gè)森林公園居于全省首位，而太原市、陽泉市、晉城市的森林公園數(shù)量最少。在密度分布上，陽泉位居全省第一，呂梁位于全省末位。這表明山西省森林公園呈現(xiàn)絕對數(shù)量與空間分布密度相反的狀況。

二是11個(gè)地級市的森林景觀資源及開發(fā)利用程度存在較大差異。晉中市的森林景觀資源最為豐富，開發(fā)利用程度相對來說也比較好。陽泉市雖然沒有國家森林公園，但是森林公園密度為全省第一，充分說明了陽泉市對森林公園建設(shè)的重視程度。

三是山西省森林公園的空間分布與中心城市之間存在密切的相關(guān)性，總體上集中分布在70km范圍之內(nèi)。表明森林公園在距離城市一定距離之內(nèi)可以更好地發(fā)揮森林公園的職能，也有利于森林景觀的保護(hù)。

應(yīng)用空間分析方法對山西省森林公園分布格局的研究結(jié)果表明，該方法可有效地掌握山西森林公園的空間分布規(guī)律，為森林公園的開發(fā)與保護(hù)提供了借鑒。森林公園的分布受到地貌、水文、氣候等自然地理環(huán)境和交通等經(jīng)濟(jì)發(fā)展各方面因素的影響，現(xiàn)僅初步探索了山西森林公園的空間分布格局，沒有觸及森林公園的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、形態(tài)特征等微觀內(nèi)容?，F(xiàn)所選森林公園的屬性有限，在以后的研究中應(yīng)進(jìn)一步突出自然地理因素，以及人文地理因素對森林公園空間分布的影響，最大限度的提高研究的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。