基于GIS的唐山休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)類(lèi)型及空間分布特征研究

王奉林，郝晨曦

(華北理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，河北 唐山 063210)

休閑農(nóng)業(yè)作為一種產(chǎn)業(yè)，興起于20世紀(jì)三四十年代的意大利、奧地利等國(guó)家，隨后迅速在歐美國(guó)家發(fā)展起來(lái)[1]。休閑農(nóng)業(yè)是指利用農(nóng)業(yè)自然生態(tài)環(huán)境資源，結(jié)合農(nóng)村特有的文化、生活、生產(chǎn)活動(dòng)，為人們提供旅游度假休閑場(chǎng)所(或方式)、體驗(yàn)農(nóng)村生產(chǎn)生活機(jī)會(huì)的一種新興農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)形態(tài)[2]。休閑農(nóng)業(yè)是一項(xiàng)提升國(guó)民福祉、復(fù)合效益明顯的重要產(chǎn)業(yè)。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，我國(guó)鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)型發(fā)展與新農(nóng)村建設(shè)不斷推進(jìn)[3]，以科學(xué)推進(jìn)特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展、農(nóng)村土地整治等為主要特征的農(nóng)村體制機(jī)制創(chuàng)新[4]，對(duì)破解我國(guó)“三農(nóng)”難題、統(tǒng)籌區(qū)域城鄉(xiāng)發(fā)展、促進(jìn)休閑旅游等產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，均具有重要的意義和作用，并直接推動(dòng)了我國(guó)休閑農(nóng)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期。

隨著人們對(duì)休閑旅游認(rèn)識(shí)逐漸加深，有關(guān)休閑農(nóng)業(yè)的各方面多角度研究也逐步深化。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者就休閑農(nóng)業(yè)形成機(jī)理及休閑農(nóng)業(yè)體驗(yàn)者的感知[5-6]、休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r[7]、空間格局與優(yōu)化[8-14]等開(kāi)展了一些定性和定量的研究，還有一些學(xué)者對(duì)休閑農(nóng)業(yè)的影響因素[15-17]進(jìn)行了研究。這些研究豐富了休閑農(nóng)業(yè)形成與發(fā)展的相關(guān)理論和技術(shù)方法。目前相關(guān)研究主要具有如下特點(diǎn)：從研究?jī)?nèi)容來(lái)看，多將休閑農(nóng)業(yè)作為整體進(jìn)行研究，僅有少數(shù)學(xué)者基于園區(qū)某些屬性進(jìn)行分類(lèi)研究[7，18-20]，但分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)并不相同；從研究區(qū)域來(lái)看，研究對(duì)象選取的范圍普遍較大，主要是省級(jí)以上范圍，且多數(shù)研究區(qū)域是經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的大城市周邊區(qū)域，但是隨著休閑農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，一些中小城市或某些經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的中小區(qū)域的休閑農(nóng)業(yè)也已初具規(guī)模，這些區(qū)域也具有一定的研究?jī)r(jià)值，因此部分學(xué)者開(kāi)始關(guān)注對(duì)典型案例的研究[21-23]。唐山作為一個(gè)具有百年歷史的工礦業(yè)城市，經(jīng)濟(jì)發(fā)展一直位于河北省前列，隨著資源型城市轉(zhuǎn)型升級(jí)，生態(tài)文明建設(shè)提速，以及城鎮(zhèn)化、鄉(xiāng)村振興進(jìn)程的不斷推進(jìn)，唐山市質(zhì)量型農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展，鄉(xiāng)村旅游和休閑農(nóng)業(yè)已具有一定的規(guī)模，但仍存在優(yōu)化和改進(jìn)之處。

基于此，本文運(yùn)用GIS作為輔助分析手段，將唐山市作為研究區(qū)域，對(duì)其休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)的類(lèi)型、空間分布特征以及相關(guān)影響因素等進(jìn)行量化研究，以期為唐山市休閑農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐，也為中小區(qū)域農(nóng)業(yè)園區(qū)的研究提供借鑒。

一、研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)

(一)研究區(qū)概況

唐山地處渤海灣中心地帶，位于河北省東部，地勢(shì)北高南低，自西、西北向東及東南趨于平緩，直至沿海，總面積為13 472平方千米。目前唐山正處在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的發(fā)展階段，旅游業(yè)是唐山一個(gè)重要的發(fā)展方向。根據(jù)《2018年唐山統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)可知，2017年唐山市有A級(jí)以上景區(qū)37個(gè)，星級(jí)飯店47家；全年共接待海內(nèi)外旅游者5 603萬(wàn)人次，比2016年增長(zhǎng)25.1%；旅游總收入587.3億元，比2015年增長(zhǎng)34.1%。相關(guān)數(shù)據(jù)也顯示，唐山農(nóng)業(yè)、林果、畜牧、水產(chǎn)資源豐富，有良好的鄉(xiāng)村旅游和休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)。

唐山市現(xiàn)轄7個(gè)市轄區(qū)、3個(gè)縣級(jí)市、4個(gè)縣、3個(gè)開(kāi)發(fā)區(qū)、1個(gè)管理區(qū)。本研究根據(jù)地理、經(jīng)濟(jì)特征，將全市劃分為北部山區(qū)、中部城區(qū)、濱海地區(qū)以及管理區(qū)四個(gè)類(lèi)型區(qū)作為研究分區(qū)，其概況圖如圖1所示。

圖1 唐山市概況圖

(二)數(shù)據(jù)來(lái)源及初步處理

休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)數(shù)據(jù)獲取的方式是在網(wǎng)絡(luò)調(diào)研獲取樣本數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)地圖定位和人工電話核實(shí)確定有效數(shù)據(jù)。經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)研共收集到340個(gè)樣本數(shù)據(jù)(截止到2018年4月28日)，剔除無(wú)法在地圖上定位和電話不通的150個(gè)，最終獲得190個(gè)有效數(shù)據(jù)(其中包括77個(gè)省級(jí)園區(qū)[24]，113個(gè)普通園區(qū))。由于路南區(qū)、蘆臺(tái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、漢沽管理區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)和海港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)在本研究中未統(tǒng)計(jì)到休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)，因此下面的研究中對(duì)此不作對(duì)比分析。

結(jié)合前人研究成果與休閑農(nóng)業(yè)實(shí)際發(fā)展情況[20]，依據(jù)資源性質(zhì)、產(chǎn)品和服務(wù)的功能，將唐山市休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)類(lèi)型劃分為農(nóng)事體驗(yàn)、農(nóng)業(yè)科技、休閑觀光、鄉(xiāng)村文化和特色村鎮(zhèn)5個(gè)一級(jí)類(lèi)和12個(gè)二級(jí)類(lèi)，具體分類(lèi)及其在各區(qū)縣的分布情況見(jiàn)表1和圖2。

表1 唐山市休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)類(lèi)型與數(shù)量統(tǒng)計(jì)匯總表

圖2 唐山市不同類(lèi)型休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)各區(qū)縣分布圖

二、研究方法

(一)Voronoi多邊形變異系數(shù)(CV)

利用ArcGIS軟件制作Voronoi圖對(duì)唐山休閑農(nóng)業(yè)樣點(diǎn)進(jìn)行空間分割，形成不同面積的Voronoi多邊形，通過(guò)計(jì)算多邊形面積的變異系數(shù)，來(lái)分析點(diǎn)狀要素在空間分布上的變化程度。根據(jù)Duyckaerts[25]的研究成果，當(dāng)CV≤33%時(shí)，點(diǎn)狀要素集為均勻分布；當(dāng)33%

(二)全局Moran’s I指數(shù)和局域關(guān)聯(lián)指數(shù)Getis-Ord Gi*

全局Moran’sI指數(shù)用來(lái)分析休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)在整個(gè)研究區(qū)域內(nèi)空間相關(guān)性的整體趨勢(shì)和差異[26]，其計(jì)算公式如下：

(1)

局域關(guān)聯(lián)指數(shù)Getis-OrdGi*用于測(cè)度不同區(qū)域單元的熱點(diǎn)區(qū)與冷點(diǎn)區(qū)的空間分布[27]。計(jì)算公式如下：

(2)

式中，xj為研究區(qū)內(nèi)第j個(gè)區(qū)域休閑農(nóng)業(yè)點(diǎn)數(shù)量；wij為空間權(quán)重函數(shù)。在使用時(shí)，通常將Gi*(d) 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，即：

(3)

式中，E(Gi*)與VAR(Gi*) 分別為Gi*的期望值和變異系數(shù)。當(dāng)Z(Gi*)>0 時(shí)，則表示i區(qū)縣是休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)分布的熱點(diǎn)區(qū)，在空間上呈高值空間集聚；當(dāng)Z(Gi*)<0時(shí)，則表示是冷點(diǎn)區(qū)和呈低值空間集聚。

三、結(jié)果與分析

(一)休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)數(shù)量與類(lèi)型特征

由于不同的地理環(huán)境、自然資源及經(jīng)濟(jì)條件，唐山市不同類(lèi)型的休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)在區(qū)域分布上存在差異，進(jìn)一步匯總分析得到表2和圖3。

根據(jù)表2，從數(shù)量上看，全市休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)在各分區(qū)的分布不均勻，主要集中于北部山區(qū)，總計(jì)94個(gè)，所占比重49.47%；其次為中部城區(qū)，總計(jì)58個(gè)，所占比重為30.53%；數(shù)量最少的區(qū)域?yàn)闉I海地區(qū)，總計(jì)38個(gè)，所占比重為20.00%。各區(qū)縣的休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)同樣呈現(xiàn)數(shù)量不均勻分布，分布數(shù)量最多的區(qū)縣是北部山區(qū)的遷西縣，總計(jì)28個(gè)。

表2 唐山市不同地區(qū)各類(lèi)型休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)數(shù)目統(tǒng)計(jì)表

圖3 唐山不同類(lèi)型休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)各區(qū)縣對(duì)比分布圖

從類(lèi)型上看，全市范圍內(nèi)農(nóng)事體驗(yàn)類(lèi)休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)數(shù)量最多，所占比重達(dá)54.21%，其次為休閑觀光類(lèi)，所占比重為27.37%，農(nóng)業(yè)科技類(lèi)以及鄉(xiāng)村文化類(lèi)較少，特色村鎮(zhèn)類(lèi)數(shù)量最少，僅占2.11%。各區(qū)縣的休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)各類(lèi)型比重不均衡，這與總體類(lèi)型分布基本一致，尤其是鄉(xiāng)村文化類(lèi)和特色村鎮(zhèn)類(lèi)僅在個(gè)別區(qū)縣內(nèi)有分布。在各區(qū)縣中，占比重最大的同樣是農(nóng)事體驗(yàn)類(lèi)，玉田縣和曹妃甸區(qū)農(nóng)事體驗(yàn)類(lèi)比重高達(dá)80.00%，其余各區(qū)縣(除灤南縣外)農(nóng)事體驗(yàn)類(lèi)比重均高于40%；其次為休閑觀光類(lèi)，其中灤南縣區(qū)域內(nèi)休閑觀光類(lèi)比重最大，達(dá)58.33%。

由以上分析可知，唐山豐富的農(nóng)業(yè)資源和市場(chǎng)需求形成了較為豐富的休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)類(lèi)型，但由于受到開(kāi)發(fā)條件及經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度等多種因素影響，各類(lèi)資源的發(fā)展規(guī)模和內(nèi)部結(jié)構(gòu)還存在差異；農(nóng)事體驗(yàn)類(lèi)園區(qū)數(shù)量最多，說(shuō)明唐山休閑農(nóng)業(yè)的發(fā)展仍然處于功能單一的低級(jí)階段，產(chǎn)品的層次和體驗(yàn)的深度急需提升。

(二)休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)的空間分布特征

1.空間分布模式與差異

采用ArcGIS軟件，以唐山市190個(gè)休閑農(nóng)業(yè)點(diǎn)為質(zhì)心，生成泰森多邊形，計(jì)算Voronoi多邊形面積，進(jìn)行全市、各分區(qū)及各類(lèi)型休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)變異系數(shù)(CV)分布模式的分析，詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖4，表3和表4，圖5。

圖4 唐山市及各分區(qū)休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)Voronoi多邊形圖

區(qū)域數(shù)量/個(gè)平均面積/km2標(biāo)準(zhǔn)差/km2變異系數(shù)(CV)(%)分布形態(tài)全市19075.8489.51118.02集群分布北部山區(qū)9458.9645.6777.46集群分布中部城區(qū)5858.7070.98120.92集群分布濱海地區(qū)38138.64142.69102.92集群分布

結(jié)合圖4和表3，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果和判定標(biāo)準(zhǔn)可知，全市Voronoi多邊形變異系數(shù)CV值為118.02%，屬于集群分布模式，集群程度較高。各分區(qū)CV值也都屬于集群分布模式，且從CV值大小來(lái)看，中部城區(qū)集群度更高，濱海地區(qū)集群程度也較高，說(shuō)明目前這兩個(gè)分區(qū)的休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展處于圍繞某一區(qū)域發(fā)展或資源聚集發(fā)展的狀況，發(fā)展程度較低；北部山區(qū)CV值最小，可以看出該分區(qū)休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展覆蓋面較廣，充分地利用整個(gè)區(qū)域資源進(jìn)行了發(fā)展，發(fā)展程度較高。從整體來(lái)看，唐山休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)在地理空間布局上，有集群發(fā)展趨勢(shì)，這有利于整合鄉(xiāng)村旅游資源、延長(zhǎng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、降低經(jīng)營(yíng)成本，從而提高休閑農(nóng)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

表4 唐山市各類(lèi)型休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)變異系數(shù)及分布形態(tài)

a.農(nóng)事體驗(yàn)類(lèi)

b.休閑觀光類(lèi)

c.農(nóng)業(yè)科技類(lèi)

d.鄉(xiāng)村文化類(lèi)

e.特色村鎮(zhèn)類(lèi)圖5 唐山市各類(lèi)型休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)Voronoi多邊形圖

由于各類(lèi)型休閑農(nóng)業(yè)發(fā)展依托的資源環(huán)境不同，分布形態(tài)也就各不相同，結(jié)合圖5和表4可以看出，農(nóng)事體驗(yàn)類(lèi)與休閑觀光類(lèi)均為集群分布形態(tài)，且休閑觀光類(lèi)集群程度更高，主要集中分布在唐山市北部山區(qū)以及各區(qū)縣城區(qū)近郊地區(qū)，這與兩者均為自然環(huán)境資源和客源市場(chǎng)依托型的園區(qū)類(lèi)型有緊密聯(lián)系：玉田縣和遵化市為農(nóng)業(yè)大縣，擁有優(yōu)良的農(nóng)業(yè)環(huán)境，并且玉田縣、遵化市、遷安市、遷西縣以及豐潤(rùn)區(qū)的東北部地區(qū)擁有良好的丘陵山區(qū)自然環(huán)境資源，各區(qū)縣城區(qū)為人口聚集地區(qū)，這些資源為農(nóng)事體驗(yàn)類(lèi)與休閑觀光類(lèi)休閑農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了良好的條件。雖然這導(dǎo)致農(nóng)事體驗(yàn)類(lèi)和休閑觀光類(lèi)休閑農(nóng)業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出果蔬采摘的同質(zhì)化現(xiàn)象，但也不乏具有區(qū)域特色的休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)，例如，依托山區(qū)資源建立的玉田縣玉泉山生態(tài)觀光園、圍子山綠色生態(tài)觀光園；以板栗種植采摘為依托的遵化市馬蘭峪京東板栗生態(tài)園。

農(nóng)業(yè)科技類(lèi)休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)為隨機(jī)分布形態(tài)，這與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)科技發(fā)展程度有關(guān)，各區(qū)縣農(nóng)業(yè)科技發(fā)展不均衡影響了該類(lèi)型的空間分布?？傮w來(lái)看，北部和南部等農(nóng)業(yè)種植地區(qū)此類(lèi)型園區(qū)分布較多，中部城區(qū)分布較少；鄉(xiāng)村文化類(lèi)和特色村鎮(zhèn)類(lèi)園區(qū)由于數(shù)量較少，最終均表現(xiàn)為隨機(jī)分布形態(tài)，兩者的發(fā)展一般依托于當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村發(fā)展?fàn)顩r以及鄉(xiāng)村習(xí)俗和農(nóng)耕習(xí)俗等。

2.空間關(guān)聯(lián)特征分析

通過(guò)計(jì)算，唐山休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)空間分布的全局Moran’sI指數(shù)為0.797 918，正態(tài)統(tǒng)計(jì)量Z值為正2.252 89，P為0.024 266，檢驗(yàn)結(jié)果較為顯著(Z值大于0.1置信水平臨界值1.65)，說(shuō)明唐山休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)空間分布存在顯著的空間自相關(guān)性，在空間上表現(xiàn)為集聚特征。進(jìn)一步對(duì)唐山休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)的冷、熱點(diǎn)區(qū)進(jìn)行分析：計(jì)算各縣區(qū)的局域關(guān)聯(lián)指數(shù)Getis-OrdGi*，并依據(jù)計(jì)算得到的GiZScore，采用自然斷點(diǎn)法將唐山休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)在空間上劃分為熱點(diǎn)、次熱點(diǎn)、次冷點(diǎn)和冷點(diǎn)4種類(lèi)型區(qū)，結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6 唐山市休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)空間分布冷、熱點(diǎn)區(qū)圖

根據(jù)圖6，全市休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)的熱點(diǎn)區(qū)和次熱點(diǎn)區(qū)共8個(gè)，占總點(diǎn)數(shù)的50%，與北部山區(qū)和濱海地區(qū)所包含的區(qū)域剛好吻合；冷點(diǎn)區(qū)和次冷點(diǎn)區(qū)共有8個(gè)，也占總點(diǎn)數(shù)的50%，主要分布于中部城區(qū)以及管理區(qū)兩個(gè)區(qū)域。唐山休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)空間分布存在顯著的空間自相關(guān)性，北部地區(qū)和濱海地區(qū)高于中部城區(qū)和管理區(qū)；熱點(diǎn)區(qū)和冷點(diǎn)區(qū)分布有明顯的差異。

四、結(jié)論與討論

(一)結(jié)論

在數(shù)量和類(lèi)型上，唐山市休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)總體數(shù)量和類(lèi)型分布不均勻。園區(qū)主要集中分布于北部山區(qū)，其次為中部城區(qū)，數(shù)量最少的區(qū)域?yàn)闉I海地區(qū)；類(lèi)型上以農(nóng)事體驗(yàn)類(lèi)數(shù)量最多，農(nóng)業(yè)科技類(lèi)及鄉(xiāng)村文化類(lèi)較少，特色村鎮(zhèn)類(lèi)最少。

在空間分布上，唐山市休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)總體為集群分布模式，且中部城區(qū)聚集程度最高，濱海地區(qū)次之，北部山區(qū)集群程度最低，園區(qū)分布更為分散。農(nóng)事體驗(yàn)類(lèi)和休閑觀光類(lèi)為集群分布模式，其他類(lèi)型園區(qū)為隨機(jī)型分布模式。休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)空間分布存在顯著的空間自相關(guān)性，北部地區(qū)和濱海地區(qū)高于中部城區(qū)和管理區(qū)；熱點(diǎn)區(qū)和冷點(diǎn)區(qū)分布有明顯的差異。

(二)討論

當(dāng)前唐山市休閑農(nóng)業(yè)正處于初級(jí)成長(zhǎng)階段，為鼓勵(lì)其向深度發(fā)展，應(yīng)采取多元化發(fā)展策略。首先，立足現(xiàn)有農(nóng)事體驗(yàn)類(lèi)和休閑觀光類(lèi)園區(qū)的基數(shù)和特色，在原有集群發(fā)展區(qū)基礎(chǔ)上大力開(kāi)發(fā)周邊資源，向外圍發(fā)展；其次，以唐山北部山區(qū)發(fā)展優(yōu)良的休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)為借鑒，大力推動(dòng)唐山南部和東部休閑農(nóng)業(yè)的發(fā)展，加快發(fā)展農(nóng)業(yè)科技類(lèi)園區(qū)，進(jìn)一步挖掘和開(kāi)發(fā)特色村鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村文化類(lèi)產(chǎn)品；再次，在休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)分布密集的地區(qū)實(shí)現(xiàn)提檔升級(jí)，在園區(qū)分布較為稀疏的地方加大政府扶持和引導(dǎo)的力度，進(jìn)一步優(yōu)化休閑農(nóng)業(yè)空間布局。

本研究主要針對(duì)唐山市休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)的類(lèi)型和空間分布特征進(jìn)行了分析，對(duì)于造成園區(qū)數(shù)量和類(lèi)型均分布不均勻以及空間分布存在差異性的影響因素將作為后續(xù)研究的重點(diǎn)。