阿克苏地区城镇化水平与水资源利用的相关性分析

晁增福 张艳波 韩天红 邢小宁

(1 塔里木大学信息工程学院，新疆阿拉尔 843300)

(2 塔里木大学水利与建筑工程学院，新疆阿拉尔 843300)

城镇化是人类社会发展的必然产物，而水资源是城市形成和发展的基本保障，同时又是影响城镇化进程的重要因子之一。干旱地区的城镇化进程和水资源利用关系尤其值得关注。文献［1］指出，快速城市化进程中水资源的硬约束作用将会越来越大。一些学者也进行了实证研究，文献［2］分析了河西走廊城市化水平与水资源利用的关系，探讨了水资源约束下城市化发展模式;文献［3］以水资源十分紧缺的海河流域城镇为研究对象，对海河流域城镇发展与水资源开发利用关系进行定性定量研究。

阿克苏地区位于新疆天山南麓、塔里木盆地北缘，属暖温带干旱气候区，降水稀少，蒸发量大，气候干燥，是新疆水资源最为丰富的地区之一。文献［4］根据非农业人口口径就阿克苏地区的城镇化水平做了预测，指出阿克苏地区的社会经济发展和城镇化建设还远远滞后于全疆平均水平，与全国平均水平的差距更大，而且这种差距有不断扩大的趋势。研究该地区城镇化进程与水资源利用之间的关系势在必行，对该地区可持续发展具有深远的战略意义。

1 数据与方法

1.1 数据来源

城镇化是指农村人口不断向城镇聚集，第二、三产业比重不断增加，从而使城镇数量和城镇规模不断扩大的一种历史过程。从这一过程来看，单纯地用城镇人口占一个国家或地区的总的人口的比重来定义城镇化水平(也称城镇化率)是片面的，人口城镇化是城镇化的核心，而经济城镇化则是城镇化的主要动力，第三产业的兴起与兴旺则是城镇化程度的表现［5］。为此，在城镇化水平评测方面文章主要选取了两个个指标:城镇人口比率(y1)和第三产业占地区生产总值的比率(y2)，并根据新疆统计年鉴(2005～2011)得到了相关数据(表1)。

表1 2004～2009阿克苏地区人口和经济相关情况

阿克苏地区生态环境极其脆弱，属于典型的绿洲生态系统，水资源是该生态系统的重要约束条件，所以水资源利用方面文章除选取人均用水量(x1)和用水总量(x2)之外，还考虑了生态用水量(x3)。表2给出了水资源利用方面三个指标2004～2009年的数据，从中可以看到，生态用水近几年大幅增加，但占用水总量方面的比例仍很小。

1.2 研究方法

典型相关分析是用以分析两组变量之间关系的一种方法。其基本原理是:寻找第一组变量(X1，X2，…，Xp)的一个线性组合和第二组变量(Y1，Y2，…，Yq)的一个线性组合v，使u和v之间有最大可能的相关系数，以充分反映两组变量间的关系。这样就可以把研究两组随机变量间相关关系的问题转化为研究两个随机变量间的相关关系。如果一对变量(u，v)还不能完全刻画两组变量间的相关关系时，可以继续找第二对变量，希望这对变量在与第一对变量(u，v)不相关的情况下也具有尽可能大的相关系数。以此类推，直至进行到找不到相关变量对为止。

在对水资源利用情况的相关指标进行分析时，为消除各指标间量纲的差异，先对其进行标准化处理，使之变换成统一的无量纲数值。本文采用“最小—最大标准化”方法对数据进行处理，即

其中t`为标准化数据，t为原始数据，tmin为指标列中最小数据，tmin为指标列中最大数据。

表2 2004～2009阿克苏地区水资源利用相关情况

2 结果分析

2.1 相关性分析

调用统计分析系统SAS中的典型相关分析模块对上述数据进行分析，即可得到阿克苏地区城镇化水平与水资源利用情况相关指标的典型相关结果。通过分析城镇化水平指标和水资源利用间相关系数(表3)发现:组间相关系数均比较小，其中城镇人口比率(Y1)和生态用水量(X1)之间的相关系数最大为 －0.482 6;城镇化水平组内两指标的相关系数仅为 －0.160 2;水资源利用组内较大的相关指标为用水总量(X2)和生态用水量(X3)，其相关系数为0.729 9。

表3 各指标之间的相关系数矩阵

进一步由运行结果可知，第一组典型变量之间的典型相关系数为0.797 205，大于城镇化水平指标和水资源利用间任一个相关系数，且其贡献率为99.83%，即第一组典型变量能更好地反映城镇化水平指标和水资源利用间的相关性。

2.2典型变量的系数与典型结构

统计分析系统SAS的cancorr过程运行结果还给出了用原指标来线性表达第一对典型变量的系数，即

典型结构(表4)给出了典型变量与原始变量之间的相关系数。从中可以看到典型变量在与同组原始变量中与第三产业占地区生产总值的比率(Y2)的相关系数达到了0.846 5，而在与异组原始变量中与生态用水量(X3)的相关系数最大;典型变量在与同组原始变量中与生态用水量(X3)的相关系数达到了0.892 0，而在与异组原始变量中与第三产业占地区生产总值的比率(Y2)的相关系数最大。

表4 原始变量与典型变量之间的相关系数表

3 讨论

3.1 本文借助典型相关分析克服了以往讨论城镇化水平与水资源利用关系时只能分别讨论城镇人口(或非农业人口)比率与水资源利用相关指标关系的弊端，较好地解决了两组变量间相关关系的问题，从而实现了多指标评测的城镇化水平与多指标评测的水资源利用之间的相关关系的研究。

3.2 以往许多文献在讨论城镇化水平时都采用了单一的人口指标法，即从城镇人口(或非农业人口)比率来讨论城镇化水平，但通过本文分析结果来看，就阿克苏地区城镇水平进行研究时第三产业占地区生产总值的比率与典型变量的相关系数更大，而且自2010年起新疆统计年鉴不再统计城乡人口，这样就意味着对该地区城镇化水平进行研究时必须特别注意经济城镇化的研究。

3.3 阿克苏地区生态用水在水资源利用总量方面的比例非常小——2004～2009年生态用水量占用水总量的比例平均仅为0.14%，但从本文分析结果来看，城镇化水平与生态用水量关系密切。第一组典型变量之间的典型相关系数为0.797 205，而水资源利用方面典型变量与生态用水的相关系数最大。

3.4 阿克苏地区经济以农业为主，所以在讨论城镇化水平时不能用传统的城镇人口(或非农业人口)比率衡量其城镇化水平，而应该采用综合指标法对其进行研究。同时，城镇化与生态环境具有较大的相关性，特别是在生态环境脆弱地区生态环境扰动因子的作用强度被加大，从而导致环境景观体系发生异变，而异变的链式反应又会完全或部分的改变区域生态环境。所以在生态环境脆弱地区推进城镇化时，必须要加强城镇化与生态环境关系的研究。

3.5 城镇化水平典型变量和水资源利用变量典型变量之间的相关系数为正，即二者呈现正相关性，这就意味着随着城镇化水平的增加，水资源利用情况也会增加。同时，水资源利用典型变量和生态用水量、用水总量之间均呈现较大的正相关性，即水资源利用情况的增加也会导致生态用水量和用水总量的增加。这就意味着，一方面随着城镇化水平的提升，人们会更加关注生态环境;另一方面随着城镇化水平的提升，必将会引起用水总量的增加，对水资源开发造成压力，而过度开发水资源又会破坏生态环境。所以，“关注生态环境”和“破坏生态环境”的矛盾会长期存在。

［1］陈波罛，郝寿义.自然资源对中国城市化水平的影响研究［J］.自然资源学报，2005，20(3):394 －399.

［2］鲍超，方创琳.河西走廊城市化与水资源利用关系的量化研究［J］.自然资源学报，2006，21(2):301 －310.

［3］李恒义.海河流域城镇化与水资源利用关系研究［J］.人民黄河，2013，35(2):50 －52.

［4］邢小宁，晁增福.阿克苏地区城镇化建设特征及其发展预测［J］.塔里木大学学报，2011，23(3):104 －108.

［5］曹文莉，张小林，潘义勇等.发达地区人口、土地与经济城镇化协调发展度研究［J］.中国人口·资源与环境，2012，22(2):141 －146.