长江经济带资源禀赋现状分析
——基于地理国情普查
2017-08-01辜寄蓉郝建明王德富
■ 辜寄蓉/唐 伟/郝建明/王德富
(1.四川师范大学地理与资源科学学院,龙泉 610101;2.国家测绘地理信息局第三地理信息制图院,四川龙泉 610102)
长江经济带资源禀赋现状分析
——基于地理国情普查
■ 辜寄蓉1/唐 伟2/郝建明2/王德富2
(1.四川师范大学地理与资源科学学院,龙泉 610101;2.国家测绘地理信息局第三地理信息制图院,四川龙泉 610102)
提取地理国情普查成果中的水资源、土地资源、交通资源和生态资源成果,采用空间统计方法,测算区域的水资源密度和水源涵养程度,可利用土地资源量和开发干扰状况,以及交通资源集聚度和交通干线影响度,评价了区域生境质量,对比了各要素在长江经济带内部和三大城市群之间的分布差异,为准确把握长江经济带资源现状提供空间参考。
地理国情;资源禀赋;水资源;土地资源;交通资源;生态资源;长江经济带
0 引言
长江经济带是“具有全球影响力的内河经济带、东中西互动合作的协调发展带、沿海沿江全面推进的对内对外开放带和生态文明建设的先行示范带”,是中国经济新的增长带。2016年3月25日,中共中央政治局会议审议通过《长江经济带发展规划纲要》,指出长江经济带发展的战略定位必须坚持生态优先、绿色发展,共抓大保护,不搞大开发。长江经济带的科学建设和发展离不开测绘地理信息的服务支撑。2013年至2015年,我国开展第一次全国地理国情普查工作,覆盖全国陆地区域,现已全面掌握了全国地表自然、生态以及人类活动等要素的现状和空间分布情况,构建了地理国情本底数据库。这些数据成果现势性好、鲜活度高,可准确把握长江经济带资源分布状况,为社会经济发展提供丰富的数据支撑。
区域资源主要由水、土、气构成,通过地理国情普查数据可以很好地了解水、土资源的分布以及赋集状况。为更好地支持区域绿色发展,本研究也对生态资源进行了提取和分析。大气资源由于不是地理国情数据覆盖的内容,本次研究暂无考虑。
从地理国情项目启动之初,国家测绘地理信息局就一直重视地理国情数据的应用问题[1]。由于地理国情数据的土地、水、生态等要素的内容比较丰富,因此在土、水、生态等几方面的研究比较多,分析方法也比较成熟。比如潘凯能等、尹鹏程等均对土地资源管理进行了研究[2,3],王海云等对批而未用的土地进行了专项监测[4]。水资源的研究有湿地以及江河源头的监测[5,6],也有对城市水景观的监测[8]。生态文明建设的蓬勃发展,有针对自然资源资产和生态审计的监管,也有针对生态协调发展的,使得生态资源的监测内容比较丰富[9-14]。
本次研究采用长江经济带沿江11省市的地理国情普查入库成果,包括地表覆盖分类数据和地理国情要素数据,数据格式为ArcGIS File GeoDatabase(*.gdb),长江经济带全域11个省市(上海市、江苏省、浙江省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省、重庆市、四川省、云南省、贵州省)的90米数字高程模型数据(DEM),对区域的资源禀赋现状进行分析。
1 水资源
水是人类及一切生物赖以生存的必不可少的重要物质,是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源。本研究从水网密度评价区域的水资源丰贫情况,从水源涵养角度分析水资源对生态的作用。
1.1 水网密度指数
水网密度指数是评价区域内河流总长度、水域面积占被评价区域面积的比重,用于反映被评价区域水的丰富程度。参照《生态环境状况评价技术规范》(HJ/T 192-2015),具体计算方式如下:
其中:riv为河流长度的归一化系数;lak为湖库面积的归一化系数。将水网密度指数归一化后得到水网密度分析结果,并根据归一化结果对水网密度进行几何间隔分级,得到水网密度评价结果(图1)。
图1 长江经济带全域水网密度分布状况
从空间上看,水网密度指数在空间上表现出地区分带性和差异性。从全域角度看,整个长江经济带呈现大面积水网密度指数一般而局部地区集中高的基本特征。具体表现为:以长江下游北部沪、苏、皖地区水网密度指数较大,而南部浙江省又相对一般的基本特征;长江中游以安徽省无为县、江西省南昌县以及湖北省洪湖市区域指数集中高,其它地区以其为中心向四周呈辐射状逐渐降低的基本特征;长江上游大部分地区水网密度指数一般甚至较小,在四川省成都平原呈现出局部地区的水网密度指数集中低的特征。
图2 长江经济带三大城市群水网密度指数状况
从三大城市群看,水资源由贫乏至丰富均有分布(图2)。而对三者水网密度指数对比可以看出,长江三角洲城市群、长江中游城市群、成渝城市群水网密度指数依次减小,反映水资源依次由丰富向贫乏转变。同时,三大城市群水网密度区域均值(16.87)远大于全域均值(12.08),这也从侧面进一步论证说明经济社会的发展与水资源状况密切相关。
1.2 水源涵养指数
参考《生态环境状况评价技术规范》(HJ/T 192-2015),水源涵养指数具体计算公式如下:水源涵养指数=(0.45×水域湿地面积+0.35×林地面积+0.2×草地面积)/区域面积
从空间上看,长江经济带全域水源涵养指数空间分布不均衡,具有聚集性及空间连续性的分布特征(图3)。全域大部分地区水源涵养指数值处于全域均值(51.14)以上。从长江下游至长江上游,水源涵养指数值分布具有显著的间隔性波动特征,区域上呈现出“低值→高值→低值→高值→低值→高值”的“三低三高”分布趋势。整体而言,长江下游上海市、江苏省、安徽省的绝大部分地区,水源涵养指数处于全域的较低值,在全域均值(51.14)以下;而浙江省水源涵养指数则处于相对较高的状态。地处长江中游的湖北省、湖南省、江西省,其水源涵养指数呈现以较低值为区域中心的聚集分布特征,而其他地区水源涵养指数则相对较高,并以指数低值为中心四周环绕分布。至长江上游地区,以重庆市、四川省、贵州省为主,水源涵养指数呈现大片区域性的较低值分布,而其他地区则相对较高。
图3 长江经济带全域水源涵养分布状况
2 土地资源
土地资源是人类社会发展的基础,土地资源利用的根本目的在于满足人类社会经济发展的需要。本研究从人均可利用土地资源评价以及开发干扰状况两个方面对长江经济带区域可利用土地资源状况进行分析和评价。
2.1 可利用土地资源现状
人均可利用土地资源是可利用土地资源面积与人口数量(户籍人口)的比值,反映了区域内土地资源的丰富程度。从地理国情监测数据中提取(CC码),收集2014年全域统计年鉴中的户籍人口数据。计算方式如下:
可利用土地资源=适宜建设用地-已有建设用地
根据国家级可利用土地资源分级标准,将长江经济带区域土地资源状况分为丰富、较丰富、一般、较缺乏、缺乏五个等级(表1)。
表1 长江经济带区域土地资源分级
图4 长江经济带可利用土地资源评价
从分析结果看(图4),除上海市、重庆市主城区,长江经济带大部分区域可利用土地资源较丰富。其中丰富、较丰富区域占74.38%,而缺乏和较缺乏区域仅占2.68%。说明长江经济带区域内可利用土地资源总体较丰富,具有较大的开发潜力。安徽省、湖北省、云南省人均可利用土地资源较为丰富,远远高于11省市的平均水平。上海市、浙江省、重庆市人均可利用土地资源较缺乏,远低于平均水平。南昌市、武汉市、长沙市等长江经济带中部省会城市人均可利用土地资源高于平均水平,具有较大的空间开发潜力。杭州市、南京市等发达城市,土地利用开发强度较大,而人均可利用土地资源较低。总体来说,长江经济带中部省会城市土地利用开发潜力要明显高于东部省会城市和西部省会城市。
从长江三角洲城市群、长江中游城市群、成渝城市群看,这三大城市群占整个长江经济带国土面积的40%,具有丰富的可利用土地资源,具有较大的国土空间开发潜力。长江经济带三大城市群人均可利用土地资源指数均高于长江经济带全域均值(18.81),其中长江中游城市群人均可利用土地资源指数高于长江三角洲城市群和成渝城市群,具有较高的土地资源开发潜力(图5)。
图5 长江经济带三大城市群人均可利用土地资源分布
2.2 开发干扰指数
参考《生态环境状况评价技术规范》(HJ/T 192-2015),开发干扰指数具体计算公式如下:开发干扰指数=(0.4×城镇建设用地面积+0.1×农村居民点用地面积+0.4×其他建设用地面积+0.1×耕地面积)/区域面积
从空间上看,长江经济带全域开发干扰指数大小分布不均衡的特征极为明显,具有典型的地区性和干扰强度差异性(图6)。整体而言,长江经济带全域具有点状强烈干扰、面状中度干扰和地区性轻度干扰的特征。长江下游地区的上海市、江苏省在全域表现出连片强烈干扰特征。长江中游的安徽省呈现近乎全境的强烈干扰,在区域上与毗邻的江苏省组成强烈干扰大区;而湖北省、湖南省、江西省的强烈干扰面积逐次减小,且开发干扰的强烈程度有所缓解,在空间上基本呈现块状、面状分布,其余地区为中度干扰。至长江上游地区,呈现出以四川省、重庆市为高度干扰区,四周开发干扰相对较弱的基本特征。因此,从全域角度看,自西往东,开发干扰呈“弱→强→弱→强→弱→强”变化的间断性分布特征。
图6 长江经济带全域开发干扰空间分布状况
3 交通资源
交通网络设施作为国民经济各项事业发展的基础,是联系地理空间和社会经济活动的纽带,是经济发展诸多重要影响因素之一。本研究从交通集聚度、交通干线影响两个方面对区域交通资源禀赋进行现状分析。
3.1 交通资源集聚度
通过计算各交通干线要素(港口、机场、铁路站点、公路网)的核密度,分析长江经济带交通要素的空间集聚情况(图7)。从地理国情数据中提取(CC码)。
长江经济带各交通干线要素间存在着明显的空间集聚效应,整体上呈现出东部密集西部稀疏的现象,局部以省会城市为中心、以城市群为中心的空间集聚效应。港口主要集中在长江上游(江苏、上海、浙江)及中游地区(湖北),机场在整个长江经济带区域内分布均匀,火车站除四川西部及云南西部外基本覆盖均匀,高等级公路网整体上呈现出东部密集、西部稀疏的空间集聚效应。
根据长江经济带交通干线空间分布情况,叠加DEM数据,可以看出:长江经济带全域的铁路、高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路中90%以上分布在平原、丘陵、低山、低中山等地貌中,其中高等级路网(如铁路、高速公路、一级公路、二级公路)的70%以上分布在平原和丘陵地貌中。
3.2 交通干线影响分析
参照《市县经济社会发展总体规划技术规范与编制导则(试行)》,通过对每类交通干线要素设置不同级别的缓冲半径完成交通干线影响因子等级划分,然后等比加权叠加机场、港口、铁路、公路的影响分值结果,归一化后得到长江经济带全域交通干线影响度,再按照几何间隔划分为5级,得到交通干线影响评价结果(图8)。
图7 长江经济带交通干线空间分布图
根据长江经济带交通干线影响分布情况,受交通干线影响程度强的区域主要集中分布在上海、江苏、浙江一带,受交通干线影响较弱的区域主要集中分布在四川西部及云南等区域,具有空间差异性。上海市、江苏省、浙江省、安徽省、江西省、湖北省、重庆市交通干线影响度均高于整个长江经济带平均水平,其中受交通影响最大的是上海市、江苏省,受影响程度远高于其它省份。整体上存在3个集聚分布中心:上海—江苏—浙江等东部集聚中心、武汉—长沙—南昌等中部集聚中心、成都—重庆等西部集聚中心。
4 生态资源
生态文明建设是长江经济带发展的重中之重,本研究从生境质量分析该区域的生态脆弱情况。
参考《生态环境状况评价技术规范》(HJ/ T 192-2015)计算方法。生境质量指通过单位面积上不同生态系统类型在生物物种数量上的差异,间接地反映了被评价区域内生物的丰贫程度,是人类社会赖以生存和发展的基础,其决定着生态系统的面貌,也是反映生态环境质量最本质的特征之一。从地理国情监测数据中提取(CC码)。计算公式如下:
生境质量指数=[0.35×(0.6×有林地+0.25×灌木林地+0.15×(疏林地+其他林地)+0.21×(0.6×高覆盖度草地+0.3×中覆盖度草地+0.1×低覆盖度草地)+0.28×(0.1×河流+0.3×湖泊+0.5×滩涂湿地+0.1×永久性冰川雪地)+0.11×(0.6×水田+0.4×旱地)+0.04×(0.3×城镇建设用地+0.4×农村居民点+0.3×其他建设用地)+0.01×(0.2×沙地+0.3×盐碱地+0.2×裸土地+0.2×裸岩石砾地+0.1×其他未利用地)]/区域面积
从空间上看,长江经济带全域生境质量分布具有地区差异性和空间不均衡性特征(图9)。全域下游地区整体生境质量最差,上海市和江苏省全境的生境质量均为较差;而长江中游以湖北省部分地区生境质量较差,整体相对下游变好;长江上游地区生境质量整体较好,但四川省、重庆市及贵州省均表现出区域性的生境质量集中连片较差。在长江下游地区,生态环境大面积呈现脆弱状态,尤其以上海市和江苏省最为突出,该区域仅浙江省南部地区生态环境处于较脆弱至不脆弱状态,总体看下游地区生态环境极为敏感,脆弱性极大,并成为了整个长江经济带生态最为脆弱的地区。在长江中游地区,生态环境以安徽省和湖北省最差,呈现连片分布的生态脆弱区,仅局部地区生态环境较好。而湖南省和江西省生态环境脆弱区域面积相对减小。在长江上游地区,以成渝城市群为中心的生态脆弱区,其生态脆弱性相对周缘秦巴山区、川西高原、云贵高原以及长江三峡等地区较强,生态稳定性往四周呈现辐射状逐渐增强的特征。同时,在云贵高原地区具有一个生态脆弱中心区,往四周毗邻地区生态脆弱性逐渐减弱,生态稳定性逐渐增强。
图8 长江经济带交通干线影响指数分布
图9 长江经济带全域生境质量分布状况
从长江经济带全域三大城市群看,生境质量最高的是长江中游城市群,生境质量指数为56.72;其次为成渝城市群,生境质量指数为55.70;最低的为长江三角洲城市群,生境质量指数为45.55。因此,生态脆弱性由强至弱依次为长江三角洲城市群、成渝城市群、长江中游城市群。结合图10可以看出,三大城市群的生境质量指数区域均值(53.15)低于全域均值(59.50)。综合以上分析认为,全域生态环境的最为脆弱的地区往往位于人类活动密度大的城市、城市群等地区。
图10 长江经济带连片三大城市群生境质量指数状况
5 结论与建议
通过上面的分析,我们可以得到长江经济带资源禀赋的总体状况:
(1)全域水资源禀赋各异,水资源空间分布不均衡,区域特征差异明显。区域水资源丰贫程度不一,对经济发展制约作用显著。
(2)长江经济带区域可利用土地资源总量丰富,但各省之间人均可利用土地资源占有量差异显著。区域土地资源开发强度呈现出由东部—中部—西部依次递减的空间格局,西部地区可利用土地资源丰富,开发强度小,开发潜力较大。需要优化区域可利用土地资源的结构,推进土地资源集约开发,实现长江经济带土地资源的高效开发利用。
(3)长江经济带区域交通网络规模呈现出明显的地域差异性,东部地区综合交通网络的畅通水平较好,中西部地区综合交通网络覆盖程度相对较欠缺。长江经济带交通状况形成了以区域性中心城市为核心,交通干线为轴线、中小城市为支撑的空间格局现状。长江经济带全域交通状况形成了3个辐射圈:上海—南京—杭州为核心的东部辐射圈、武汉—长沙—南昌为核心的中部辐射圈、成都—重庆为核心的西部辐射圈。长江经济带各省市区域内形成了以省会城市为区域性中心,交通干线为轴线,中小城市为支撑的区域交通格局。
(4)全域生态质量总体一般,各区生态质量差异明显。东部生态环境质量整体相较于西部差。人类密集活动区生态环境质量较其它地区差。同一地理单元内,人类生产生活强度的差异直接影响着生态环境质量。以特大城市、大城市为中心的强烈干扰区,在一定程度上直接影响并决定着地区生态环境质量。区域经济发展与生态环境质量显著不协调。生态环境质量与地区经济建设发展程度密切关联。区域经济发展与生态环境质量呈逆向演化趋势。
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Resources Endowment along Yangtze River Economic Belt—Based on Geographical Conditions Census
GU Jirong1, TANG Wei2, HAO Jianming2, WANG Defu2(1.The Faculty Geography Resource Sciences, Sichuan Normal University, Longquan 610101, China; 2. The Third Institute of Geographical Information and Cartography, National Administration of Surveying, Mapping and Geo-information, Longquan, Sichuan 610102, China)
By adopting the outcomes regarding the resources of water, land, traffic, and ecology of geographical conditions census; using spatial statistical method; this paper has calculated the regional water resources density and water conservation degree. At the same time, in accordance with the amount of land resources, development disturbance regime, the cluster degree of traffic resources, and influence value of traffic trunk, it also has appraised regional habitat quantity. In order to accurately master the resource situation in the Yangtze Economic Zone, this paper has not only analyzed the distributive differences of above-mentioned factors within the Yangtze River Economic Belt, but also compared distributive differences between three cities groups in the Pearl River Delta, Yangtze River Delta and the Bohai Sea rim area.
geographical conditions; resources endowment; water resources; land resources; traffic resources; ecological resources; Yangtze River Economic Belt
F407.1;F062.1
A
1672-6995(2017)07-0046-07
2017-01-05;
2017-01-09
国家测绘局“长江经济带地理国情专题统计分析”项目(201505)
辜寄蓉(1968-),女,四川省成都市人,四川师范大学地理与资源科学学院教授,硕士生导师,理学博士,主要从事地理信息系统理论与应用研究。