四川省地質(zhì)公園空間分布特征及影響因素分析

王成武，洪星，汪宙峰，田佳怡

四川省地質(zhì)公園空間分布特征及影響因素分析

王成武，洪星，汪宙峰，田佳怡

（西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都 610500）

運用計量地理學(xué)以及GIS空間分析等方法，對四川省地質(zhì)公園空間分布特征及影響因素進(jìn)行分析研究，結(jié)果表明：①運用最鄰近距離指數(shù)法測算出四川省地質(zhì)公園呈凝聚分布。②單密度指數(shù)峰值出現(xiàn)在達(dá)州市，地質(zhì)公園數(shù)量最多地區(qū)之一，地域面積相對較小；綜合密度指數(shù)峰值出現(xiàn)在廣元市，低谷則出現(xiàn)在成都市，表明地質(zhì)公園的發(fā)展受人口因素影響。③四川省地質(zhì)公園分布均衡性處于中等水平，未顯現(xiàn)分布極端差異化的情況，也未能達(dá)到空間均衡性的最優(yōu)水平。④地質(zhì)構(gòu)造是影響四川省地質(zhì)公園分布的主控因素，社會經(jīng)濟(jì)要素也影響著四川省地質(zhì)公園的分布。

四川??；地質(zhì)公園；空間分布；影響因素

四川省地質(zhì)遺跡類型多，特別是第四紀(jì)冰川及現(xiàn)代冰川地貌、高寒巖溶、化石遺跡、推覆構(gòu)造等（曹俊和楊更，2019）。地質(zhì)公園的空間分布反映地質(zhì)遺跡的空間聚集程度，也反映不同地區(qū)地質(zhì)公園的建設(shè)狀況。2019年6月國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于建立以國家公園為主體的自然保護(hù)地體系的指導(dǎo)意見》，地質(zhì)公園作為自然保護(hù)地體系中的組成部分，在地質(zhì)遺產(chǎn)保護(hù)方面具有重要作用。

為研究四川省地質(zhì)公園分布特征及影響因素，本文采用計量地理學(xué)、GIS空間分析等數(shù)理方法對四川省地質(zhì)公園的空間分布規(guī)律及其影響機制展開研究，以期豐富地質(zhì)公園的研究角度和方法，為地質(zhì)公園建設(shè)發(fā)展提供借鑒。

1 研究方法

從四川省范圍看，地質(zhì)公園可以近似為點狀要素（謝志華和吳必虎，2008），對點狀要素的空間分布特征從空間分布類型、分布密度及空間分布均衡度等方面進(jìn)行探討。

1.1 分布類型測算

為探討四川省地質(zhì)公園空間分布類型，本文采用最鄰近距離指數(shù)法。通過測定每個點與其最鄰近的點之間距離，求取平均值作為平均最鄰近距離。最鄰近距離理論公式為：

式中：R為最鄰近距離指數(shù)；re為最鄰近距離的理想值；r1為最鄰近點之間距離的平均值；D為點密度；A為區(qū)域面積；n為點數(shù)。

點狀元素在空間上的分布分為凝聚分布、隨機分布和均勻分布三種類型。最鄰近指數(shù)越小，表示凝聚分布，最鄰近距離越大，表示均勻分布，介于二者間時表示隨機分布。

1.2 分布密度

采用單密度指數(shù)測算地質(zhì)公園集中程度，引入人口因素，選取與面積及人口數(shù)量相關(guān)綜合密度指數(shù)來測定點狀目標(biāo)在空間區(qū)域內(nèi)的集中程度，對比分析。

式中：D1、D2為地質(zhì)公園空間分布的單密度指數(shù)和綜合密度指數(shù)；D為地級市內(nèi)地質(zhì)公園數(shù)量；S為地級市面積；P為各市域總?cè)丝凇?/p>

1.3 分布均衡度

為準(zhǔn)確分析地質(zhì)公園在四川省各地級市內(nèi)分部的均衡程度，本文采用均衡度指數(shù)與均衡比系數(shù)法。其中，均衡比系數(shù)將經(jīng)濟(jì)、人口、面積等社會因素納入考慮范疇，綜合考慮地質(zhì)公園的空間分布均衡性。

（1）均衡度。均衡度指數(shù)計算公式：

式中：Xi為第i個地市內(nèi)地質(zhì)公園數(shù)量占總數(shù)的百分比；n為地市個數(shù)。

當(dāng)某地市內(nèi)無地質(zhì)公園分布時，為保證對數(shù)函數(shù)有意義，該百分比取值為0.000 1來代替0。均衡度指數(shù)越接近1，說明地質(zhì)公園空間分布越均衡。

（2）均衡比系數(shù)。

在綜合考慮地質(zhì)公園的空間分布均衡性時，應(yīng)將21個地級市的經(jīng)濟(jì)、人口、面積等因素納入考慮范疇，此時采用的方法為均衡比系數(shù)法。當(dāng)均衡比系數(shù)越接近0，說明該地區(qū)地質(zhì)公園分布越均衡。均衡比系數(shù)公式如下：

式中：ER為均衡比系數(shù)；R為第i個地市內(nèi)的均衡比指數(shù)；ai為第i個地級市內(nèi)地質(zhì)公園的分布數(shù)量；a為地質(zhì)公園總數(shù)量；A為第i個地級市的面積、人口或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；為全省面積、人口或經(jīng)濟(jì)總量指標(biāo)。

面積數(shù)據(jù)采用四川省及各地級市國土面積表示，單位km2；人口數(shù)據(jù)采用四川省及各地級市2018年年末人口總數(shù)，單位萬人；經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)采用2018年四川省及各地級市GDP總量表示，單位億元。相關(guān)數(shù)據(jù)根據(jù)四川省2019年統(tǒng)計年鑒整理。

2 四川省地質(zhì)公園空間分布特征

2.1 研究區(qū)概況

四川省地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣，地貌類型豐富，是我國地質(zhì)景觀與地質(zhì)遺跡最為豐富地區(qū)之一。四川省地質(zhì)遺跡保護(hù)工作起步較早，二十世紀(jì)八十年代就提出保護(hù)龍門山重要地質(zhì)遺跡（駱耀南和周紹東，1989），2001年成為四川省首批國家級地質(zhì)公園。2004年以來，四川省地質(zhì)遺跡保護(hù)工作，逐漸在保護(hù)同時對蘊含的經(jīng)濟(jì)價值、生態(tài)價值開發(fā)利用；地質(zhì)公園與旅游產(chǎn)業(yè)、脫貧工作、生態(tài)保護(hù)逐漸結(jié)合，形成各級地質(zhì)公園、礦山公園等較完備的保護(hù)體系。繼2001年四川省第一批國家級地質(zhì)公園建立以來，在四川省人民政府領(lǐng)導(dǎo)下，國土資源主管部門及相關(guān)部門致力于地質(zhì)遺跡保護(hù)與地質(zhì)公園建設(shè)工作。截止目前，四川省共建立世界級地質(zhì)公園3處、國家級地質(zhì)公園（含獲得資格的）15處、礦山公園2處、省級地質(zhì)公園13處，共計33處地質(zhì)類公園（圖1）。

圖1 四川省地質(zhì)公園分布圖

圖2 四川省地質(zhì)公園空間密度分布圖

2.2 地質(zhì)公園分布類型測定

點要素空間分布有不同最鄰近指數(shù)分類標(biāo)準(zhǔn)（張超和楊秉康，1991），不同標(biāo)準(zhǔn)會產(chǎn)生不同結(jié)果。本文采用界限為1.2的分類標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)1.2

根據(jù)公式（2）并利用ArcGIS軟件的“平均最近鄰”工具，計算出四川省地質(zhì)公園（33處）最鄰近距離的理想值（四川省省域面積按48.6萬平方公里計算）re=60677.988m，各點間平均鄰近距離值r1=64159.059m，根據(jù)公式（1）計算出最鄰近點指數(shù)R=1.057。

最鄰近點指數(shù)R<1.2，表明四川省地質(zhì)公園在空間上屬于凝聚分布。從四川省全域來看，地質(zhì)公園分布集中于四川中部、東部、南部以及東南部等區(qū)域，而西部、北部及西北部區(qū)域分布較少。結(jié)果符合四川省地質(zhì)公園分布現(xiàn)狀。

2.3 地質(zhì)公園分布密度測定

通過對點狀要素分布密度測定，較好反映出目標(biāo)對象空間分布密集水平并利于探究其分布影響因素。Doss P K曾指出，區(qū)域內(nèi)同類地質(zhì)公園過于集中，會對地質(zhì)公園的獨特性、稀有性產(chǎn)生不良影（Doss，2000）。為更直觀表示國家地質(zhì)公園空間分布特征，利用ArcGIS軟件對四川省33處地質(zhì)公園進(jìn)行點密度分析（圖2），通過公式（3）、公式（4）計算得出各市單密度指數(shù)與綜合密度指數(shù)值（圖3）。

圖3 四川省地質(zhì)公園分布密度值比較

由圖可知：分布高密度地區(qū)有達(dá)州、綿陽、德陽至雅安一帶，集中在我省中部、東部及東南部，其分布密度較高，數(shù)量較多，西部分布密度小。

單密度指數(shù)出現(xiàn)密度峰值地區(qū)主要是達(dá)州市，其次為自貢市。達(dá)州市是四川省21個地級市（含州）內(nèi)地質(zhì)公園最多的地區(qū)之一，而自貢市雖只有一處地質(zhì)公園，由于國土面積較小，所以出現(xiàn)密度峰值。除資陽市及瀘州市無地質(zhì)公園分布外，密度低谷出現(xiàn)在甘孜州，盡管甘孜州內(nèi)地質(zhì)公園數(shù)量較多，但由于國土面積相對較大而出現(xiàn)密度低谷。

綜合密度指數(shù)值明顯低于單密度指數(shù)值。綜合密度指數(shù)峰值出現(xiàn)在廣元市，密度低谷出現(xiàn)在成都市；雅安市綜合密度指數(shù)基本等于單密度指數(shù)；甘孜州、阿壩州、涼山州因人口相對較少，綜合密度指數(shù)較單密度指數(shù)有所回升?？傮w來看，密度值波動幅度不大，各地區(qū)地質(zhì)公園的分布密度相對均衡。

表1 四川省地質(zhì)公園數(shù)量分布情況

雖地質(zhì)公園在各市(州)分布數(shù)量有所差異，綜合考慮國土面積及人口因素后，地質(zhì)公園分布相對均衡。

2.4 地質(zhì)公園空間分布均衡性測定

四川省全省各級地質(zhì)公園總數(shù)為33個，引入均衡度與均衡比系數(shù)來表征四川省地質(zhì)公園空間分布均衡性。

（1）均衡度。根據(jù)公式（5）計算：四川省地質(zhì)公園分布均衡度0.792，均衡性處于中等水平。21市(州)中有2市未有地質(zhì)公園，未顯現(xiàn)分布極端差異化情況。有1/3的地質(zhì)公園集中分布于三州，空間均衡性未能達(dá)到最優(yōu)水平。

（2）均衡比系數(shù)

面積均衡比系數(shù)（圖4）：涼山州、甘孜州、阿壩州面積均衡比系數(shù)小于0，說明地質(zhì)公園分布與其所屬地區(qū)面積占全省比重比，后者有優(yōu)勢。有8個市（德陽市、眉山市、遂寧市、自貢市、內(nèi)江市、廣元市、廣安市、達(dá)州市）均衡比系數(shù)大于1，這8市的地質(zhì)公園分布不均衡，地質(zhì)公園分布與面積占比更具有優(yōu)勢，尤以達(dá)州市、自貢市最為明顯。其余8市均衡比系數(shù)小于1，成都市為、宜賓市、樂山市、南充市、巴中市，這5市趨于0，說明這5市面積條件比較中，地質(zhì)公園分布趨于均衡。

從人口均衡比系數(shù)（圖5）：有11市均衡比系數(shù)小于0，南充、成都2市的均衡比系數(shù)最小，這2市地質(zhì)公園分布與其所屬地區(qū)人口占全省比重相比，后者具有明顯優(yōu)勢。有8市人口均衡比系數(shù)大于0，阿壩州、甘孜州、攀枝花、雅安4市均衡比系數(shù)大于1，說明地質(zhì)公園分布與面積占比相比更具有優(yōu)勢。涼山州、綿陽、眉山市、自貢市4市（州）均衡比系數(shù)趨于0，地質(zhì)公園分布趨于均衡。

表2 2018年四川省各市面積、人口、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)及均衡比系數(shù)計算表

圖4 市際地質(zhì)公園面積均衡比系數(shù)

圖5 市際地質(zhì)公園人口均衡比系數(shù)

經(jīng)濟(jì)均衡比系數(shù)（圖6）：成都市均衡比系數(shù)遠(yuǎn)小于0，雅安市、廣元市、達(dá)州市、甘孜州、阿壩州5市均衡比系數(shù)遠(yuǎn)大于0，這6市地質(zhì)公園空間分布明顯不均衡。眉山市、遂寧市、廣安市、自貢市、內(nèi)江市、攀枝花市這6市經(jīng)濟(jì)均衡比系數(shù)值趨近于0，表明這6市地質(zhì)公園空間分布最為均勻。

圖6 市際地質(zhì)公園經(jīng)濟(jì)均衡比系數(shù)

3 四川省地質(zhì)公園分布的影響因素

3.1 地質(zhì)構(gòu)造因素對地質(zhì)公園分布的影響

四川省地質(zhì)公園空間分布類型屬集聚分布，與四川省構(gòu)造特征密切相關(guān)。

四川省大致以北川-汶川-康定-小金河為界，以東揚子準(zhǔn)臺地，以西為松潘-甘孜褶皺系和三江地槽褶皺系，瑪沁、城口以北為秦嶺地槽褶皺系（潘桂棠和肖慶輝，2017）。由圖7可知：四川省33處地質(zhì)公園中，25處分布于揚子臺地上，8處分布于松潘-甘孜地槽褶皺系之上。晚印支運動時，揚子臺地與松潘-甘孜地槽褶皺系發(fā)生陸內(nèi)匯聚，形成了鹽源及龍門山兩個臺緣褶皺帶。喜馬拉雅期，印度板塊與亞歐板塊碰撞，臺緣褶皺帶普遍發(fā)生前陸逆沖推覆。由于太平洋板塊向西對揚子板塊的俯沖，在四川東部即四川臺坳、上揚子臺坳也形成逆沖推覆構(gòu)造。揚子臺地構(gòu)造類型復(fù)雜，地質(zhì)遺跡多樣，地質(zhì)公園廣泛分布于此。

四川省地質(zhì)公園與斷裂帶的空間位置關(guān)系（圖8）：①主要分布于斷裂帶附近，只有大巴山國家地質(zhì)公園、八臺山省級地質(zhì)公園、興文世界地質(zhì)公園、達(dá)古冰山地質(zhì)公園及洪雅瓦屋山省級地質(zhì)公園距斷裂帶較遠(yuǎn)，斷裂帶為地質(zhì)公園產(chǎn)生提供了環(huán)境條件；②斷裂帶類別：地質(zhì)公園主要分布于大斷裂和基底斷裂沿線；③深斷裂主要分布在西部和西南部地區(qū)，分布于四川省東部、南部地區(qū)地質(zhì)公園，表明斷裂帶不是東部、南部地質(zhì)公園形成要素。

圖7 四川省地質(zhì)公園地質(zhì)分區(qū)圖

3.2 社會經(jīng)濟(jì)要素對地質(zhì)公園空間分布的影響

區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對地質(zhì)公園的建設(shè)和發(fā)展也存在重要影響。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū)擁有更多資金用于地質(zhì)公園的發(fā)展、保護(hù)與建設(shè)。成都平原經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)包含地質(zhì)公園9處。

區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū)通常更加關(guān)注A級景區(qū)的建設(shè)，36.4%地質(zhì)公園同時也屬于A級旅游景區(qū)。區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對地質(zhì)公園的建設(shè)起到一定導(dǎo)向作用。地質(zhì)公園建設(shè)對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也起到了積極作用，比如地質(zhì)公園的建設(shè)豐富了地區(qū)的旅游資源，帶動當(dāng)?shù)鼐用窬蜆I(yè)，促進(jìn)了地區(qū)旅游經(jīng)濟(jì)增長等。

4 結(jié)論

（1）四川省地質(zhì)公園在空間上屬于凝聚分布。地質(zhì)公園分布高密度地區(qū)主要是達(dá)州、綿陽、德陽至雅安一帶，主要集中在中部及東部。中部、東部及東南部分布密度較高，數(shù)量較大，西部分布密度小。未來地質(zhì)公園的建設(shè)要避開集聚區(qū)域，重點向密度小的地區(qū)發(fā)展延伸。

（2）地質(zhì)公園的綜合密度指數(shù)和單密度指數(shù)的密度值波動幅度不大，綜合密度指數(shù)明顯低于單密度指數(shù)。雖然地質(zhì)公園在各地區(qū)分布數(shù)量有所差異，綜合考慮國土面積及人口因素后，地質(zhì)公園分布是相對均衡的。

圖8 四川省地質(zhì)公園與斷裂帶分布

（3）從分布均衡度來看，四川省地質(zhì)公園空間分布均衡性處于中等水平。

（4）地質(zhì)構(gòu)造因素是影響四川省地質(zhì)公園分布的主控因素。社會經(jīng)濟(jì)要素影響著四川省地質(zhì)公園的分布。

曹俊，楊更．2019．四川省地質(zhì)類國家公園建設(shè)設(shè)想[J]．四川地質(zhì)學(xué)報，39(03)：518-523+528．

謝志華，吳必虎．2008．中國資源型景區(qū)旅游空間結(jié)構(gòu)研究[J]．地理科學(xué)，28(06)：748-753．

駱耀南，周紹東．1989．龍門山旅游資源評價及建立國家地質(zhì)公園的設(shè)想[J]．大自然探索，(02)：85-92．

張超，楊秉康．1991．計量地理學(xué)基礎(chǔ)[M]．北京：北京高等教育出版社，30-35.

Doss P K．2000．Geology at Yellowstone National Park,a new chapter[J]．Geological Society of America，32(7)：2．

潘桂棠，肖慶輝．2017．中國大地構(gòu)造[M]．北京：地質(zhì)出版社，1-617．

Spatial Distribution Characteristics and Influencing Factors of Geoparks of Sichuan Province

WANG Cheng-wu HONG Xing WANG Zhou-feng TIAN Jia-yi

(School of Earth Science and Technology, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500)

This paper deals withspatial distribution characteristics and influencing factors of geoparks in Sichuan Province based on geostatistics and GIS spatial analysis. The results indicate that geoparks of Sichuan Province show agglomerate distribution based on the nearest neighbor index method;the peak value of the single density index is in Dazhou which is one of the most numerous geoparks in Sichuan; the peak value of the composite density index is in Guangyuan and the valley value is in Chengdu. These indicate that the development of geopark is influenced by population factors. The distribution of geoparks of Sichuan is in the middle level without extreme differentiation and optimal spatial equilibrium. The distribution of geoparks of Sichuan is mainly controlled by geological structure and socio-economic factors.

geopark; spatial distribution; influencing factor; Sichuan Province

[P66]

A

1006-0995（2021）04-0691-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.04.029

2020-12-30

王成武（1973—），男，山西長治人，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事時空統(tǒng)計分析應(yīng)用、體育旅游、地學(xué)旅游等科研與教學(xué)工作