甘肅省旅游熱點的鐵路網(wǎng)可達(dá)性時空演化

(蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，蘭州 730070)

0 引言

旅游業(yè)發(fā)展是衡量一個地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量的重要指標(biāo)，進(jìn)行旅游資源可達(dá)性空間結(jié)構(gòu)的研究可為合理規(guī)劃旅游資源空間布局提供基礎(chǔ)性支持，引導(dǎo)旅游資源的合理分配，為旅游可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)指導(dǎo)?？蛇_(dá)性是地理學(xué)中的一個重要概念，是評價城市交通網(wǎng)便捷性的重要指標(biāo)[1-2]。金鳳君等利用最短路徑模型分析了100年來中國鐵路擴展引起的

可達(dá)性空間格局變化[3]；關(guān)穎探討了1985—2004年間安徽省公路網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性時空演化及其與區(qū)域發(fā)展的耦合關(guān)系[4]；羅鵬飛等以滬寧沿線為例，研究了高速鐵路對區(qū)域可達(dá)性的影響[5]；孟德友等以省會城市間鐵路客運加權(quán)平均最短旅行時間為指標(biāo)，探討了我國第五、第六次鐵路客運提速前后省際可達(dá)性的時空變化及空間格局[6]；鄧濤濤等利用2006—2013年長三角地區(qū)25個城市的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和列車實際運營數(shù)據(jù)，定量分析了長三角高速鐵路網(wǎng)建設(shè)對城市旅游業(yè)發(fā)展的影響[7]；張開廣等設(shè)計了基于人口加權(quán)時間距離倒數(shù)的通達(dá)性指數(shù)，在4 個時間斷面上研究了河南省高速交通網(wǎng)絡(luò)中通達(dá)性時空特征及演化規(guī)律[8]。張野等對西北地區(qū)的鐵路網(wǎng)密度、人口密度及人均國民生產(chǎn)總值(gross domestic product，GDP)進(jìn)行相關(guān)性分析，得出擬合公式后對2020 年的路網(wǎng)密度進(jìn)行適應(yīng)性分析[9]。

鐵路運輸網(wǎng)的快速發(fā)展促進(jìn)了沿線城市的經(jīng)濟增長，目前對鐵路網(wǎng)的可達(dá)性空間結(jié)構(gòu)演化研究不多見。由于受帶狀地理形態(tài)的影響，甘肅省的旅游熱點在地域上分布較分散，且東西縱橫千余公里，落后的交通在一定程度上降低了游客的游覽熱情，限制了旅游業(yè)發(fā)展[10-12]。本文以甘肅省為研究區(qū)域，利用地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS)軟件的空間分析能力，選用2007、2014、2017年3個時間斷面的鐵路網(wǎng)數(shù)據(jù)，以可達(dá)時間為評價指標(biāo)，研究甘肅省旅游熱點可達(dá)性空間布局及演化規(guī)律。

1 研究區(qū)概況

1.1 景點分布

甘肅省位于我國西北地區(qū)的中部、黃河上游，是國家“一帶一路”戰(zhàn)略的重要節(jié)點省份。同時是中華民族的發(fā)祥地之一，歷史文化悠久、文物古跡眾多，具有豐富獨特的自然、人文旅游資源。省內(nèi)的天水、蘭州、武威、張掖、酒泉、嘉峪關(guān)、臨夏、平?jīng)龆际侵袊鴥?yōu)秀旅游城市，其中天水、武威、張掖、酒泉是國家級歷史文化名城。根據(jù)甘肅省旅游發(fā)展委員會網(wǎng)站數(shù)據(jù)，截止2017年底，甘肅省共有A級景區(qū)280 家[13]，主要景點空間分布如圖1所示。

圖1 甘肅省主要景點空間分布

1.2 游客人數(shù)變化

2017年甘肅省共接待國內(nèi)外游客2.4億多人次，旅游綜合收入達(dá)到了1 600多億元，旅游收入成為國民生產(chǎn)總值的重要組成部分，甘肅省的游客人數(shù)增長如圖2所示。

圖2 甘肅省游客人數(shù)增長

自“十二五”以來，甘肅旅游人數(shù)和旅游收入連續(xù)7年實現(xiàn)快速增長，年均增長30%左右，成為助推當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會實現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要力量，增長速率如圖3所示。“一帶一路”建設(shè)深入推進(jìn)，對沿線區(qū)域內(nèi)旅游業(yè)的拉動作用也更加明顯，包括甘肅的西北旅游也從中受益。

圖3 旅游收入和游客增長率

2 研究方法

2.1 景點空間分布類型

地理集中指數(shù)是衡量地理數(shù)據(jù)在一個區(qū)域內(nèi)空間分布集聚程度的指標(biāo)，用該指數(shù)來分析甘肅省主要景點空間分布的集中程度，計算公式為[14]：

(1)

式中：G為地理集中指數(shù)；Xi為第i個市(州)內(nèi)A級旅游景區(qū)的數(shù)量；T為甘肅省A級旅游景區(qū)的總數(shù)；n為行政區(qū)的總數(shù)。其中0

甘肅省有14個市(州)，即n=14，將各市(州)A級景點數(shù)量Xi及全省的A級旅游景點總數(shù)代入式(1)，可以計算出甘肅省A級景點空間分布的地理集中指數(shù)G。Gj是旅游景點均勻分布時的地理集中指數(shù)，為景區(qū)總數(shù)T 與行政區(qū)總數(shù)n 的比值，地理集中指數(shù)計算結(jié)果如表1所示。

表1 A級景區(qū)分布的地理集中指數(shù)

計算得到的各年份甘肅省A級旅游景區(qū)空間分布的地理集中指數(shù)比均勻分布時的地理集中指數(shù)都要高，表明A級旅游景區(qū)空間分布的集聚程度較高。

2.2 可達(dá)性時間

以研究區(qū)域內(nèi)的交通網(wǎng)為基礎(chǔ)，可達(dá)性評價指標(biāo)選擇通行時間，即以區(qū)域內(nèi)某景點到區(qū)域內(nèi)其他各景點的通行時間來衡量該景點的可達(dá)性，計算公式為[15]：

(2)

式中：i、j為研究區(qū)域內(nèi)的旅游景點；Tij為區(qū)域內(nèi)景點i通過交通網(wǎng)到達(dá)景點j的最短通行時間，公路交通等待時間為15分鐘，鐵路等待時間為30分鐘；n為區(qū)域內(nèi)除i以外的景點總數(shù)；Ai的值越小表示景點i通過交通網(wǎng)到達(dá)其他景點的時間越短，說明該景點可達(dá)性越好，反之則可達(dá)性越差。

2.3 可達(dá)性系數(shù)

為更好反映各節(jié)點的可達(dá)性變化趨勢，引入可達(dá)性系數(shù)將可達(dá)時間歸一化?？蛇_(dá)性系數(shù)是各節(jié)點的可達(dá)性值與所有節(jié)點可達(dá)性平均值的比，可將節(jié)點可達(dá)性水平高低反映出來，計算公式為[16-17]：

(3)

式中：Ai為i節(jié)點的可達(dá)性系數(shù)，分布區(qū)間為(0，2)；表示i節(jié)點的可達(dá)性值；n為節(jié)點的總數(shù)。Ai越小表示可達(dá)性越好，反之則可達(dá)性越差。

3 基于GIS的可達(dá)性分析

3.1 可達(dá)性時間計算

根據(jù)不同等級的鐵路、公路相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，參考之前學(xué)者的研究成果，并結(jié)合甘肅省實際的高鐵、鐵路運行情況，采用的時間成本如表2所示。

表2 不同交通方式的時間成本

建立不同類型線路的矢量要素圖層，給相應(yīng)的要素賦予上述速度值，把矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)，進(jìn)行疊加分析后形成甘肅省時間成本柵格圖層。利用時間成本柵格圖與各旅游景點之間的數(shù)據(jù)及空間關(guān)系，在ArcGIS中計算各個景點之間的時間。

按A級旅游景區(qū)的自然發(fā)展時序選取2007、2014和2017年甘肅省旅游發(fā)展委員會官方網(wǎng)站公布的4A級旅游景區(qū)名單為研究樣本，在ArcGIS 中建立Point對象圖層。

3.2 2007年路網(wǎng)與可達(dá)性

甘肅鐵路網(wǎng)主要以隴海線、蘭新線為主軸貫穿全省東西，寶中線、西平線和干武線等線路為支撐形成了連接省內(nèi)市州和周圍省份的魚刺狀分布的鐵路運輸網(wǎng)，2007年鐵路網(wǎng)分布如圖4所示。

圖4 2007年甘肅省鐵路網(wǎng)

利用ArcGIS中Spatial Analysis模塊的克里金(Kriging)插值法，對計算得到的2007年甘肅省A級旅游景區(qū)可達(dá)時間進(jìn)行空間插值模擬，景區(qū)可達(dá)性空間分布如圖5所示。

圖5 2007年甘肅省鐵路網(wǎng)可達(dá)性

蘭州位于甘肅省的地理幾何中心并作為西北地區(qū)重要的鐵路樞紐城市，多條鐵路線在此交匯構(gòu)成輻射型的鐵路網(wǎng)絡(luò)，旅游熱點可達(dá)性的空間格局體現(xiàn)以蘭州為中心，以條帶狀為主要特征，向外圍區(qū)域逐漸遞減的“核心-外圍”模式，這與甘肅省狹長的地形有重要關(guān)系，處于邊遠(yuǎn)地區(qū)的酒泉、慶陽可達(dá)性較差。

3.3 2014年路網(wǎng)與可達(dá)性

2014年蘭新高鐵的通車運行，加快了河西走廊地區(qū)鐵路網(wǎng)的發(fā)展，路網(wǎng)分布如圖6所示。

圖6 2014年甘肅省鐵路網(wǎng)

圖7 2014年甘肅省鐵路網(wǎng)可達(dá)性

蘭新高鐵的建成通車，縮短了蘭州與河西地區(qū)間鐵路的可達(dá)時間，提高了河西地區(qū)的可達(dá)性水平，可達(dá)性空間分布如圖7所示。離蘭州較遠(yuǎn)的敦煌、嘉峪關(guān)的可達(dá)性時間也分別由以前的18.8 h、14.14 h縮短為了16.32 h、12.06 h。酒-嘉地區(qū)有著名的敦煌莫高窟、鳴沙山-月牙泉、嘉峪關(guān)城樓等世界知名的旅游勝地，旅途時間的大幅段縮短將加速該地區(qū)旅游業(yè)的發(fā)展。

經(jīng)過“十二五”期間的鐵路大發(fā)展，可達(dá)性較好的區(qū)域主要是武威、張掖、嘉峪關(guān)、酒泉、定西和天水，這些節(jié)點城市都處在河西走廊和關(guān)中地區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展好，都是甘肅重要的旅游地區(qū)。

3.4 2017年路網(wǎng)與可達(dá)性

寶蘭高鐵打通了徐蘭客運通道，縮短了西北與東部、中部地區(qū)的時空距離，進(jìn)一步優(yōu)化了高鐵網(wǎng)，解決了西北地區(qū)陸橋通道運輸能力不足問題，是一條新的“絲綢之路”快速通道，將顯著提高歐亞大陸橋鐵路通道運輸能力，助推“一帶一路”建設(shè)。

蘭渝鐵路將黃河流域與長江流域連接起來，實現(xiàn) “絲綢之路經(jīng)濟帶”和“21世紀(jì)海上絲綢之路”的銜接和聯(lián)通，是西北地區(qū)連接珠江三角洲、長江三角洲地區(qū)的重要通道，鐵路網(wǎng)空間格局如圖8所示。

圖8 2017年甘肅省鐵路網(wǎng)

蘭渝鐵路、寶蘭高鐵的通車使隴南、天水、定西等地區(qū)的路網(wǎng)快速發(fā)展，通車區(qū)域進(jìn)一步增大，可達(dá)性空間分布如圖9所示。

圖9 2017年甘肅省鐵路網(wǎng)可達(dá)性

由圖9可知，蘭渝鐵路、寶蘭高鐵使天水市、隴南市的可達(dá)性進(jìn)一步提升，鐵路建設(shè)對沿線地區(qū)可達(dá)性的促進(jìn)作用明顯，并且縮短了慶陽市、平?jīng)鍪械目蛇_(dá)時間，對促進(jìn)該地區(qū)的旅游業(yè)發(fā)展具有重要意義，主要旅游城市的游客人數(shù)變化如圖10所示。

圖10 主要旅游城市游客人數(shù)變化

根據(jù)2010—2017年的張掖、酒泉、天水、甘南和慶陽旅游人數(shù)變化可以發(fā)現(xiàn)，有鐵路、高鐵通達(dá)的地區(qū)，游客人數(shù)增長速度遠(yuǎn)大于未通鐵路的地區(qū)，且酒泉、張掖在2014年蘭新高鐵開通以后，游客人數(shù)迅速增長，而未通鐵路的慶陽、甘南游客人數(shù)增長緩慢，表明鐵路特別是高鐵對途徑地區(qū)的旅游業(yè)發(fā)展具有很大的帶動作用。

3.5 路網(wǎng)發(fā)展的建議

“十二五”和“十三五”初期是甘肅鐵路大發(fā)展的時期，高速鐵路從無到有，通車?yán)锍桃呀?jīng)達(dá)到了1 150 km，串聯(lián)了甘肅省大部分地區(qū)，也是連通內(nèi)地的唯一快速鐵路通道，將為內(nèi)地游客來甘旅游提供便利條件，為甘肅的旅游業(yè)發(fā)展提供重要支撐。蘭渝鐵路是連接西北和西南的重要通道，線路行經(jīng)地區(qū)旅游資源豐富，今后蘭渝鐵路加開動車組列車，將會進(jìn)一步促進(jìn)隴南的旅游業(yè)蓬勃發(fā)展。

甘肅鐵路雖然取得了較為矚目的發(fā)展成績，但甘南州、臨夏州還未通鐵路，具有民族和草原特色的旅游資源沒有得到進(jìn)一步發(fā)展。平?jīng)?、慶陽地區(qū)有著以崆峒山5A級景區(qū)為代表的著名景點，且慶陽境內(nèi)有抗大七分校、陜甘寧邊區(qū)政府等紅色旅游景點，而由于交通限制，未能使這些資源發(fā)揮應(yīng)有的價值，根據(jù)甘肅省“十三五”鐵路發(fā)展規(guī)劃綱要，到2022年運營的鐵路網(wǎng)空間格局如圖11所示。

圖11 2022年甘肅省鐵路網(wǎng)

2022年蘭合鐵路的開通，使甘南、臨夏少數(shù)民族地區(qū)結(jié)束沒有鐵路的歷史，后期蘭合鐵路將會與在建的成蘭鐵路接軌，成為連接西北與西南的又一鐵路大通道，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會進(jìn)步、旅游業(yè)發(fā)展有重要意義。銀西高鐵連通陜甘寧三省區(qū)，對促進(jìn)慶陽革命老區(qū)文化交流和紅色旅游發(fā)展有很大的帶動作用，可達(dá)性空間格局如圖12所示。

圖12 2022年甘肅省鐵路網(wǎng)可達(dá)性

計算出4個時間斷面的甘肅省全部地級市中心的可達(dá)性系數(shù)，如圖13所示。可以發(fā)現(xiàn)在修建鐵路以后，該地區(qū)的可達(dá)性會有明顯的提升，各地區(qū)可達(dá)時間由于鐵路的運營均不斷縮短，且可達(dá)性系數(shù)都越來越接近1，表明甘肅各市州的鐵路網(wǎng)建設(shè)往均衡的方向發(fā)展。

圖13 可達(dá)性系數(shù)變化

甘肅鐵路在未來還有一個很大的建設(shè)量，特別是旅游資源豐富且未通鐵路的區(qū)域，應(yīng)該加快區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)建設(shè)和完善優(yōu)化路網(wǎng)布局，實現(xiàn)路網(wǎng)覆蓋重要的經(jīng)濟區(qū)域和旅游城市，逐步在省內(nèi)形成多層級、多方位的路網(wǎng)布局和樞紐布局，服務(wù)“一帶一路”建設(shè)下的甘肅旅游業(yè)發(fā)展。

4 結(jié)束語

通過分析2007、2014和2017年3個時間斷面的甘肅省旅游熱點的空間分布特征及鐵路網(wǎng)可達(dá)性，景區(qū)空間分布始終為凝聚型，通達(dá)鐵路的地區(qū)可達(dá)性往往較好且游客人數(shù)迅速增加。

甘肅省鐵路網(wǎng)建設(shè)的逐步完善和拓展，有效提高了景點間的可達(dá)性水平，旅游業(yè)得到迅速發(fā)展，游客空間分布具有明顯的交通指向性。

甘肅省鐵路網(wǎng)建設(shè)雖然取得了一定的成績，仍需要在一些路網(wǎng)薄弱、可達(dá)性較差的地區(qū)加快鐵路建設(shè)、完善路網(wǎng)布局，為甘肅旅游業(yè)發(fā)展提供更加便捷的鐵路運輸網(wǎng)。