基于ArcGIS核密度分析法的湖北省国家湿地公园空间分布特征及影响因素

陈 曦，彭凤姣，蔡 勇，杭翠翠，高 颖，王 博

(1.国网湖北省电力公司经济技术研究院，湖北 武汉 450077；2.中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉 430071；3. 国网湖北省电力有限公司，湖北 武汉 450077；4.湖北华中电力科技开发有限责任公司，湖北 武汉 430076)

1 引言

湿地公园作为兼具湿地保护与旅游文化功能的生态型公园[1,2]，能有效解决湿地保护与开发间的矛盾。湖北是湿地大省，境内湖泊众多，素有“千湖之省”的美誉[3]，其湿地公园数量居全国第三，面积居全国第一，对湖北省湿地公园进行研究具重要的生态理论意义和实践价值[4,5]。然而，目前湖北省湿地公园研究相对较少[3,6,7]，对其分布特征及其影响因素的研究基本空白。本文在宏观分析湖北省国家湿地公园发展现状的基础上，用ArcGIS核密度分析法研究其分布规律，旨在为湖北省国家湿地公园宏观管理和分区指导提供一定依据，促进湖北省国家湿地公园体系的健康有序发展。

2 研究区域概况

湖北省位于我国中东部，地跨东经108°21′42″～116°07′50″、北纬29°01′53″～33°6′47″，国土面积18.59×104km2。全省地势大致为东、西、北三面环山，中间低平，略呈向南敞开的不完整盆地。其中山地占56%，丘陵占24%，平原湖区占20%[8]。境内河流骨干为长江，支流有汉江、沮水、漳水、清江、东荆河、陆水、滠水、倒水、举水、巴水、浠水、富水等。湖泊主要分布在江汉平原，有天然湖泊755个，湖泊水面面积总共合计2706.851 km2。

3 数据来源与研究方法

3.1 数据来源

(1)国家湿地公园数据来源于湖北省林业局网站(http://lyj.hubei.gov.cn/)。

(2)湖北省、各地市行政边界和水系矢量数据来源于91卫图助手企业版(版本：v16.9.2Build2018.06.19)。

3.2 研究方法

运用ArcGIS10.3建立湖北省国家湿地公园空间数据库，并运用核密度分析工具(Kernel Density)对国家湿地公园进行热点区域可视化探测，进行核密度分布。核密度分析方法是一种应用非常广泛的表面密度计算方法，广泛应用于聚集类的实证分析研究，通过样本数据来计算和估计数据聚集情况，并通过既定的距离衰减函数来度量研究要素密度的变化情况，以此来探索空间区域中的热点分布情况和变化特征。

4 结果与分析

4.1 湖北省湿地公园发展现状

从2006年神农架大九湖国家湿地公园被批准为国家湿地公园以来[3]，截至2020年11月，湖北省已获批建设66家国家湿地公园(表1)，其数量居全国第三，说明湖北省湿地资源极其丰富，申报积极性也较高。

4.2 湖北省湿地公园空间分布特征及影响因素

由湖北省国家湿地公园分布状况图(图1)可知，湖北省国家湿地公园在鄂西分布较少，鄂中和鄂东分布较多，与湖北省整个地势呈自西向东倾斜具有一致性。在湖北省17个地市中，黄冈、宜昌的国家湿地公园数量最多，分别为9个和8个，武汉、荆州、襄阳、咸宁、十堰并列第三，数量均为6个，这些地市的总数达全省的71.21%；鄂州没有湿地公园分布，神农架、恩施、仙桃、天门、潜江国家湿地公园数量均为1个。究其原因，除十堰外，湿地公园分布较多的地市均位于江汉平原和鄂东沿江平原，水资源极具优势，为湿地公园的申报创造了条件，而十堰境内的丹江口水库，为亚洲第一大人工淡水湖，也是我国南水北调的水源区，依托其支流建立了多个湿地公园。分布较少的地市中，鄂州境内水资源丰富，但依托梁子湖建立了保护要求更为严苛的自然保护区和水产种质资源保护区，仙桃、天门、潜江均为省直管市，国土面积较小，湿地公园数量也较少。恩施和神农架位于鄂西山区，有林海之称，为湖北省重要的生态屏障，境内大型水域较少，因此申报湿地公园基础相对薄弱。

由湖北省国家湿地公园的核密度分布格局图(图2)可知，湖北省国家湿地公园具有较明显的空间集聚特性，在武汉长江形成全省唯一的高密度热点区域，在襄阳汉江、荆门漳河、咸宁陆水湖、黄冈赤龙湖形成4个中密度热点区域，而恩施地区核密度极低。长江自西向东流横贯湖北省26个县市，流程1041 km，但仅在武汉长江形成高密度热点，这是因为湿地公园兼具保护与旅游功能，武汉较高的人口密度和经济发展对湿地公园有更迫切的需求，这与湿地公园的定位也是一致的。汉江为长江最大的支流，在襄阳境内流经长度高达195 km，襄阳依托汉江建立了谷城汉江、樊城长寿岛、襄阳汉江、宜昌万洋洲4个国家湿地公园，形成中密度点区域。荆门漳河为湖北省管辖的面积最大的水库，宽阔的水域面积可以与周边的远安沮河、当阳青龙湖、仙居河形成另一个中密度点区域。咸宁和黄冈均属于武汉城市圈成员城市，与高密度热点武汉长江距离较近，其中咸宁地表水资源量位居全省第一[9]，优越的水资源条件和地理位置使其能在武汉周边形成中密度热点区；黄冈北部和东部均为大别山低山丘陵，南部属于长江冲击平原，因此在长江下游形成中密度热点区。鄂西的恩施地区年地表水资源量高居全省第二，年降水量全省第三[9]，水资源条件优越，但并未形成高中密度分布点，境内仅贡水河1个国家湿地公园。恩施境内大型水域较少，但大于1000 km2的河流有清江、酉水、沿渡河、溇水、唐岩河、郁江、忠建河(又名贡水河)、马水河、野三河，除依托沿

图2 湖北省国家湿地公园核密度

渡河、唐崖河、忠建河、野三河分别建立了长江三峡国家风景名胜区、唐崖河省级风景名胜区、忠建河大鲵国家级自然保护区、贡水河国家湿地公园、野三河猕猴自然保护小区外，清江、酉水、溇水、马水河并未成立生态敏感区，其中恩施清江段、来凤酉水段、鹤峰溇水段离县城较近，而人口越密集的区域，人民群众对国家湿地公园的需求越强烈[10]，较大的人口密度和便捷的交通条件可以为湿地公园的成立创造条件。此外，面积并不是湿地公园成立的唯一因素，宜昌夷陵圈椅淌、随州淮河、荆门仙居河、环荆州古城、远安沮河国家湿地公园的面积均在500 hm2以下，是小面积水域成立国家湿地公园的典型，地方申报的积极性以及如何发掘湿地公园的特色也是成功申报的重要因素[2]。综上，恩施地区在国家湿地公园建设方面还有较大的发展空间。