基于GIS的喀斯特区生态农业与扶贫旅游融合发展研究

江波 李佳成 洪江 朱生亮 卢兰

摘要：以贵阳市牛场乡为对象，运用GIS、ERDAS、Mapgis等技术手段，采用地理条件、生态环境、空间区位、农业条件、旅游潜力、经济发展、人民生活等相关指标，构建了生态农业与扶贫旅游融合发展评价模型，对典型喀斯特地区生态农业与扶贫旅游融合发展水平进行了进一步空间融合分析，并对研究区生态农业与扶贫旅游空间融合状况进行合理规划布局提出了可行性对策与建议。

关键词：GIS;生态农业;扶贫旅游;融合发展

中图分类号：F062.2

文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2018）6-0234-06

1引言

贵阳市白云区牛场乡地处黔中隆起南沿，贵州高原第二臺阶的典型喀斯特山地丘陵过渡区，区内地貌类型多样，生态环境相对脆弱，土地资源人均占有少，荒山、林草地分布多，耕地相对偏少，土地利用潜力受到很大制约。区内虽然降水量充沛，但地表水可利用率偏低，区内农业生产受到有很大影响。牛场乡2017年人均年收入7000元，东部及北部大部分村镇人均年收入不足5000元，人民生活相对贫困，发展相对滞后。随着贵阳市北郊水库投入使用后，牛场乡作为贵阳市北部重要的一道生态安全屏障及水源地保护区，由于其特殊的地理环境因素，使得牛场乡可开发利用的土地资源更有限，社会经济发展相对缓慢。同时，牛场乡经济社会发展又离不开土地的合理利用，产业的合理布局，空间区位的合理规划。因此，本文通过GIS空间分析方法，构建生态农业与扶贫旅游融合发展评价模型，为缓解区内人地关系之间的矛盾，产业空间合理布局，促进当地经济社会持续健康发展和贫困百姓脱贫致富，提供可行性研究和建议。

2研究区概况

牛场乡位于贵阳市白云区东北部，E106°42'～106°41'，N26°43'～26°50' 之间，北邻修文县扎佐镇，东抵乌当区水田镇，南接本区都拉乡，西面与沙文镇接壤。牛场乡国土面积为67.5 km2，其中耕地面积为22.81k㎡，林地面积为38.12k㎡，森林覆盖率为56.5%。地势处于黔中隆起南缘，苗岭山脉中段，贵州高原第二台阶上，区内喀斯特地貌分布较广，侵蚀剥蚀丘陵、峰丛槽谷、峰丛洼地、残丘坡地、河流阶地发育较为典型。属于亚热带湿润气候区，由于地势较高，冷暖气流交替强烈，具有明显的季风高原气候特点，多年平均降雨量为1170～1200mm，总降水量较丰富，但季节分布不均，年际变化大。区内河流主要为沙老河及其支流，水域面积32.7h㎡，其中：有小（2）型水库3座，为牛角田水库、龙洞水库和小冲沟水库，中型水库1座，为贵阳市北郊水库。

3数据来源与研究方法

3.1数据来源及处理

为了确保生态农业与扶贫旅游数据的可靠性、真实性，本研究所采用的数据主要来自于贵阳市牛场乡土地利用现状数据、DEM数据、地形图、遥感影像数据;第二次农村土地调查数据、1：50000土壤图、牛场乡2015 -2017年统计年鉴、白云区牛场乡总体规划修编（ 20162030年）、水源地保护区数据、以及相关部门专项规划资料，以及相关文献资料和实地调研数据等。在基础数据处理方面，根据牛场乡地理条件、生态环境、空间区位、农业条件、旅游潜力、经济发展、人民生活等方面数据库及其相关信息，运用GIS、ERDAS、Mapgis、RS等技术手段，提取出牛场乡生态农业和扶贫旅游融合发展指标 的基础数据。具体各数据处理情况如图1～图3。

3.2生态农业与扶贫旅游融合发展模型

研究区生态农业与扶贫旅游融合发展模型主要用于评价分析生态农业与扶贫旅游两个产业系统之间通过相互作用影响以达到协同融合的发展程度研究。研究区生态农业与扶贫旅游两个系统融合发展水平可通过几何平均法和线性加权法进行计算分析，其公式如下：

式中Ui是融合发展函数，λij是指标权重，uij是指标贡献度。考虑到函数在计算过程的统一性，设f（x）、g（y）分别为生态农业系统、扶贫旅游系统的发展评价函数，则：

式中：i、j分别为生态农业系统和扶贫旅游系统的指标个数，ai、bj为权重，xi、yj分别为生态农业系统和扶贫旅游系统中第i、j个指标的标准化值，通过计算得出 的系统综合指标值越高，表明融合系统状况越好。

本研究根据物理学容量耦合系统模型，利用各指标在空间分布状况对生态农业与扶贫旅游的融合发展度进行定量分析，具体模型公式如下：

式中c为生态农业与扶贫旅游系统融合发展度（c∈[0，1] ，k为调节系数，本研究k值取2。

生态农业与扶贫旅游融合发展度旨在评价分析两大系统及各指标要素之间的相互融合、协同发展的程度。融合发展度不仅能区分两大产业系统的伪协调融合状况，同时也能定量分析生态农业与扶贫旅游两大产业的融合发展程度，进一步反映出两大产业系统发展水平在空间布局上的相对高低和发展潜力。研究区生态农业与扶贫旅游融合发展度模型为：

式中：D为生态农业与扶贫旅游融合发展度（D∈[O，1]。丁为生态农业与扶贫旅游融合发展综合评价指数，且D =αf（x+βg（y），α，β是待定系数，α+β=1，本研究考虑到研究区两大系统发展同等重要，故α，β分别取值为0.5。

参考国内外学者有关研究成果，生态农业与扶贫旅游融合发展度的等级划分如表1所示。

3.3指标体系构建及权重因子确定

根据贵阳市白云区牛场乡近年生态农业与扶贫旅游发展的特点，借鉴国内外学者提出的生态农业与扶贫旅游融合发展指标体系，本研究选取生态农业与扶贫旅游发展相关性较大的2个因子集共18项指标，并建立牛场乡生态农业与扶贫旅游融合发展指标体系.并用AHP层次分析法确定各指标的权重值。具体各指标权重见表2。

4贵阳市牛场乡生态农业与扶贫旅游融合发展分析 本研究采用极差法对各指标原始数据进行标准化处理;然后采用AHP层次分析法确定各指标的权重值（表2）;再通过生态农业与扶贫旅游融合发展模型分析，并采用GIS、ERDAS、Mapgis等软件空间分析方法，得到贵阳市牛场乡地理条件、生态环境、空间区位、农业条件、旅游潜力、经济发展、人民生活指标的空间融合分布图，并进一步得到贵阳市牛场乡生态农业与扶贫旅游融合发展适宜度空间分布图（图4和图5），及融合发展适宜性区划表（表3）。

5结论

本研究在生态农业与扶贫旅游融合发展适宜性评价的基础上，以GIS技术为基础，结合牛场乡行政区划特征、农业区划方向等要素，以“斑块—廊道—基质”模型为指导，对区域景观的斑块、基质和廊道进行详细的考虑和规划，对水源地保护核心区以及生态脆弱区进行预留和保护。确保项目区的生态农业与扶贫旅游融合发展规划充分结合当地生态、社会、经济资源特点，使规划建设景观融入到当地生态经济景观中，使项目区开发满足生态效益、经济效益、社会效益且具有美学价值。同时，也是实现当地百姓脱贫致富，区域生态经济可持续发展的核心。对此，本研究拟将牛场乡生态农业与扶贫旅游融合发展空间区域划分为7个区块.其中生态恢复区规划3个生态恢复廊道，2个生态恢复区，涉及13个村镇;扶贫旅游区，重点规划牛场乡东北部的山地旅游环形带和2个自然森林公园，以带动牛场乡5个相对贫困村镇发展;温泉度假区规划2个温泉区，其中重点发展瓦窑温泉度假区，以辐射带动以瓦窑村为中心的周边贫困乡村发展，促进产业结构优化升级;生态产业区规划1个生态农业带，1个特色农业区，2个经济林区，以及3个花卉苗木区，其中重点发展牛场乡北部的生态农业带以及新家田村的花卉苗木区;综合旅游区为牛场乡为牛场乡生态农业与扶贫旅游融合度最佳区，区内旅游资源丰富、生态农业条件较好，拟重点打造蓬莱仙界、蓬莱九店景点区;生态旅游区为水源地保护缓冲区，从保护生态环境的角度出发，对区内拟进行有限性开发，主要规划荷塘月色、古树公园等对生态环境影响低的项目;水源地保护区为贵阳北郊水库的核心保护区，为限制开发区，不规划相关项目，以保证区域生态环境可持续发展。牛场乡各区域具体分区情况见表4。