楊德云,楊翔
(1.桂林旅游高等??茖W(xué)校,廣西 桂林 541006;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150006;3.河海大學(xué)公共管理學(xué)院,江蘇 南京 210098)
分形,通常被定義為“破碎和不規(guī)則”,是指“一個(gè)粗糙或零碎的幾何形狀,可以分成數(shù)個(gè)部分,且每一部分都(至少近似地)是整體縮小后的形狀”。分形的基本特征是自相似性,這種自相似性表現(xiàn)為統(tǒng)計(jì)意義上而不是數(shù)學(xué)上的自相似性。分形理論由美籍法國(guó)科學(xué)家B B.Mandelbrot于20世紀(jì)60年代首創(chuàng),1967年,他在《Science》上發(fā)表的學(xué)術(shù)論文第一次提出了分形思想[1],1977年,他的名著《Fractals:Form,Chance and Dimension》[2]的問(wèn)世,標(biāo)志著分形理論作為一個(gè)嶄新的學(xué)科正式誕生,隨后不斷發(fā)展,并于1982年初步形成[3]。分形理論的建立,不僅對(duì)系統(tǒng)自組織理論是一種完善,而且為研究自然界和社會(huì)活動(dòng)中廣為存在的復(fù)雜無(wú)序,而又具有某種規(guī)律的系統(tǒng)提供了新的視角和新的思路[4],目前已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。對(duì)旅游景觀空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分形研究始于20世紀(jì)80年代末期。1988年,Mime B T.[5]首次運(yùn)用分形理論研究景觀空間結(jié)構(gòu),認(rèn)為將傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)合分形方法進(jìn)行景觀開(kāi)發(fā)布局可以提升景觀的審美價(jià)值。Nathaniel A.[6]、Bolviken B.[7]、Isabelle Thomas[8]等分別對(duì)圣迦山脈、芬諾斯堪地納維亞和瓦隆尼亞的旅游景觀空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分形研究。在國(guó)內(nèi),將分形理論應(yīng)用于旅游景區(qū)或旅游吸引物的研究最早見(jiàn)于陳濤,羅宏宇[9]和陳彥光、王義民[10]的研究成果。受他們的影響,戴學(xué)軍等[11-13]于2005-2006年間,分別運(yùn)用隨機(jī)聚集維數(shù)、關(guān)聯(lián)維數(shù)、Zipf維數(shù)對(duì)南京市旅游景區(qū)(點(diǎn))系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。此后,國(guó)內(nèi)學(xué)者耿協(xié)鵬[14]、楊德云[15]、楊國(guó)良[16]、林嵐[17]、陳建設(shè)[18]、王英姿[19]、高元衡[20]、田祥利[21]、唐仲霞[22]分別對(duì)武漢旅游圈、廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)、四川、福建、湖南、武夷山、桂林、呼倫貝爾、陜西的景區(qū)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分形研究。他們的研究成果表明,旅游景觀系統(tǒng)空間特征在一定范圍內(nèi)具有無(wú)特征尺度和自相似性,即表現(xiàn)為分形特征,對(duì)旅游景觀系統(tǒng)進(jìn)行分形研究是可行的。
從現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料看來(lái),國(guó)內(nèi)學(xué)者在農(nóng)業(yè)旅游方面的研究大多涉及農(nóng)業(yè)旅游的理論基礎(chǔ)、資源評(píng)價(jià)、發(fā)展模式、統(tǒng)計(jì)特征、區(qū)域分布、實(shí)證分析等,還沒(méi)有對(duì)農(nóng)業(yè)旅游系統(tǒng)進(jìn)行分形研究。本文以廣西38個(gè)全國(guó)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)為研究對(duì)象,基于分析理論,對(duì)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)展開(kāi)分析,揭示廣西農(nóng)業(yè)旅游系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)特征,并在此基礎(chǔ)上提出優(yōu)化建議,以期能為廣西農(nóng)業(yè)旅游產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供有益的啟示。
分形關(guān)聯(lián)維數(shù)測(cè)算方法是旅游景觀空間結(jié)構(gòu)研究中常用的研究方法,其主要揭示旅游景觀系統(tǒng)各相關(guān)要素分布的空間關(guān)聯(lián)性。
根據(jù)分形關(guān)聯(lián)維數(shù)的一般定義,考慮到對(duì)旅游系統(tǒng)的空間研究一般來(lái)說(shuō)是在二維空間上的,我們可以定義旅游系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)函數(shù)為:
式(1)中:C(r)為距離小于r的點(diǎn)對(duì)數(shù)占總的對(duì)數(shù)S2的比例,r為碼尺,S為景點(diǎn)個(gè)數(shù),eij為i、j兩景點(diǎn)之間的歐氏距離即烏鴉距離,θ(r-eij)為Heaviside階梯函數(shù),具有
的性質(zhì)。
如果C(r)與r旅游景觀系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)分布是分形的,則具有標(biāo)度不變性,即:
這里,λ為尺碼,α為標(biāo)度因子,α=D即是分維數(shù),當(dāng)r→0時(shí),則有
一般而言,關(guān)聯(lián)維數(shù)D在[0,2]區(qū)間內(nèi)變動(dòng),當(dāng)D→0時(shí),表明該區(qū)域內(nèi)旅游景觀系統(tǒng)間聯(lián)系緊密,旅游景點(diǎn)分布高度集中于中心測(cè)算點(diǎn)。當(dāng)D→2時(shí),表明旅游景觀系統(tǒng)間空間作用力小,旅游景點(diǎn)的空間分布比較均勻,系統(tǒng)內(nèi)部各組成要素空間相互作用及空間聯(lián)系均較弱,系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)較為松散;當(dāng)1<D<2時(shí),D越大,表明旅游景觀系統(tǒng)各要素的空間分布越均衡,反之則越集中;當(dāng)D→1時(shí),表明旅游景觀系統(tǒng)各要素均勻地集中到某一條地理線[23-25]。
廣西農(nóng)業(yè)景觀資源豐富、農(nóng)業(yè)旅游發(fā)展迅速,已通過(guò)創(chuàng)建國(guó)家級(jí)休閑農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村旅游示范縣、國(guó)家級(jí)休閑農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村旅游示范點(diǎn)、國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)示范點(diǎn)、自治區(qū)級(jí)農(nóng)業(yè)示范點(diǎn)、自治區(qū)級(jí)星級(jí)農(nóng)家樂(lè)等途徑形成了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理、內(nèi)容豐富的農(nóng)業(yè)旅游產(chǎn)品[26]。目前,廣西共有國(guó)家級(jí)休閑農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村旅游示范縣2個(gè),國(guó)家級(jí)休閑農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村旅游示范點(diǎn)8個(gè),國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)34個(gè),自治區(qū)級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)205個(gè),自治區(qū)級(jí)農(nóng)家樂(lè)38個(gè)。本文選取34個(gè)國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn),8個(gè)國(guó)家級(jí)休閑農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村旅游示范點(diǎn)為研究樣本,這些示范點(diǎn)能夠較為全面地體現(xiàn)廣西國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游資源的豐度和精度[27]。在選取的42個(gè)樣本中,柳州農(nóng)工商農(nóng)業(yè)觀光旅游區(qū)、柳州三江丹州村生態(tài)農(nóng)業(yè)旅游區(qū)、南寧鄉(xiāng)村大世界、北海田野生態(tài)農(nóng)業(yè)旅游區(qū)同時(shí)入選農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)和休閑農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村旅游示范點(diǎn)(下文統(tǒng)稱為農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)),所以最終確定研究樣本為38個(gè)(見(jiàn)表1)。
表1 廣西國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)一覽表
本文選取廣西38個(gè)國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)作為樣本量,通過(guò)借助Google Earth軟件獲得各示范點(diǎn)的地理空間屬性數(shù)據(jù),然后根據(jù)曾鵬等[28]在研究歐氏距離的測(cè)算方法進(jìn)行定位測(cè)算,具體測(cè)算方法見(jiàn)下文。所得示范點(diǎn)點(diǎn)位的數(shù)據(jù)均為確實(shí)可靠的。
首先用Google Earth確定各休閑旅游與鄉(xiāng)村旅游示范點(diǎn)的地理位置,測(cè)出各旅游示范點(diǎn)經(jīng)緯度,并根據(jù)公式(5),將測(cè)度到的示范點(diǎn)經(jīng)緯度由度數(shù)形式轉(zhuǎn)換為小數(shù)形式(見(jiàn)表2)。
表2 廣西國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)經(jīng)緯度
續(xù)表2
接著,將轉(zhuǎn)換為小數(shù)形式的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)代入公式(6),便可算出示范點(diǎn)兩兩之間的歐氏距離eij,由此,構(gòu)建廣西國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)距離矩陣(見(jiàn)表3)。
?
其中,Lati和Latj分別表示i和j示范點(diǎn)的緯度,Lungi和Lungj分別表示i和j示范點(diǎn)的經(jīng)度;地球半徑為6 378.137km。
根據(jù)表3示范點(diǎn)烏鴉距離矩陣,測(cè)算出各系列的C(r)值。實(shí)際上,表3是一個(gè)對(duì)稱的烏鴉距離矩陣,本文只列出了半角的數(shù)據(jù),但是在計(jì)算時(shí),必須考慮滿陣的數(shù)據(jù),示范點(diǎn)總點(diǎn)數(shù)應(yīng)為N2=38×38。根據(jù)示范點(diǎn)間的距離長(zhǎng)度,確定步長(zhǎng)△r=20km,由此可得r=500,480,460,…,40,20,相應(yīng)地得出S(r)=1 444,1 438,1 418,…,108,78,在測(cè)算出相應(yīng)的C(r),由此可以得到一系列點(diǎn)對(duì)〔r,C(r)〕(見(jiàn)表4)。然后,運(yùn)用eviews6.0軟件,采用最小二乘法點(diǎn)對(duì)〔r,C(r)〕進(jìn)行線性回歸,回歸方程為:lnC(r)=1.018 0 lnr-6.257 2,因此可得農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)的空間關(guān)聯(lián)維數(shù)值D=1.018 0,最后,繪制r-C(r)點(diǎn)對(duì)系列的雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖(見(jiàn)圖1)。
表4 碼尺r及其關(guān)聯(lián)函數(shù)C(r)
圖1 廣西國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游空間分布雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖
從圖1我們可以看出,廣西國(guó)家級(jí)旅游示范點(diǎn)的空間關(guān)聯(lián)維數(shù)D=1.018 0,判定系數(shù)R2=0.988 0,擬合優(yōu)度相當(dāng)大,總體擬合效果非常好。說(shuō)明廣西農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)已發(fā)育成分形結(jié)構(gòu)。具體而言,呈現(xiàn)出以下特征。
第一,空間結(jié)構(gòu)具有分形特征。從圖1可以看出,廣西國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)分形結(jié)構(gòu)無(wú)標(biāo)度區(qū)間比較寬,而且上下限比較模糊,說(shuō)明其分形結(jié)構(gòu)比較成熟,其空間結(jié)構(gòu)的自組織優(yōu)化趨勢(shì)明顯。從關(guān)聯(lián)分維數(shù)來(lái)看,D介于[0,2]區(qū)間,趨向于1,說(shuō)明廣西國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)分布非常集中,在空間分布上有明顯的集團(tuán)中心,整個(gè)景點(diǎn)系統(tǒng)呈凝聚狀結(jié)構(gòu),目前該系統(tǒng)對(duì)外圍景點(diǎn)進(jìn)入中心聚集的屏蔽作用較大。從實(shí)際情況來(lái)看,廣西38個(gè)國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)中,50%的示范點(diǎn)集中在桂林和柳州,兩地分別有11個(gè)和8個(gè),各示范點(diǎn)主要沿西江流域、漓江、北部灣等水系緊密分布。
第二,空間結(jié)構(gòu)具有軸線特征。廣西國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)空間結(jié)構(gòu)特征與交通因素密切相關(guān),明顯表現(xiàn)出按照一定的交通軸線發(fā)生聯(lián)系。事實(shí)上,38個(gè)國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)沿著湘桂線、桂海線、南昆線、南防線、黎欽線高速公路及京廣、黔桂、黎湛、枝柳鐵路干線上,表現(xiàn)為與鐵路網(wǎng)、高速公路網(wǎng)布局的一致性,主要是各示范點(diǎn)基本上都是重要的鐵路樞紐和公路樞紐所在地,這樣便利的交通中心使得到站游客能以最便捷的方式迅速向外擴(kuò)散延伸。
通過(guò)以上對(duì)廣西38個(gè)國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)系統(tǒng)的分形研究,我們知道,廣西農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)空間結(jié)構(gòu)在一定范圍內(nèi)是分形的。廣西國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)主要沿著重要河流水系緊密分布,在空間分布上有明顯的集團(tuán)中心,整個(gè)景點(diǎn)系統(tǒng)呈凝聚狀結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)出以桂林、柳州為農(nóng)業(yè)旅游核心區(qū),并以重要的鐵路樞紐和公路樞紐為軸線向外擴(kuò)散延伸的態(tài)勢(shì)。農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)分布較集中且呈曲線分布,利于農(nóng)業(yè)旅游資源的整合和農(nóng)業(yè)旅游產(chǎn)業(yè)鏈條的串聯(lián),形成農(nóng)業(yè)旅游線路組合。對(duì)于廣西農(nóng)業(yè)旅游業(yè)的發(fā)展,特別是廣西農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)的進(jìn)一步發(fā)展而言,其關(guān)鍵就是要提高整個(gè)廣西農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)系統(tǒng)的吸引力、優(yōu)化內(nèi)部交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)建設(shè)以及農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)的線路組合。具體建議如下:
第一,構(gòu)建完善的桂林、柳州、南寧等農(nóng)業(yè)旅游中心地等級(jí)體系。同時(shí)加大廣西農(nóng)業(yè)旅游軸線開(kāi)發(fā)力度,完善廣西農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)系統(tǒng),從而更好地開(kāi)發(fā)廣西農(nóng)業(yè)旅游資源,推動(dòng)廣西農(nóng)業(yè)旅游業(yè)的發(fā)展。
第二,優(yōu)化廣西農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)系統(tǒng),加強(qiáng)系統(tǒng)中各要素的關(guān)聯(lián)性程度。打通關(guān)聯(lián)區(qū)內(nèi)有資源互補(bǔ)關(guān)系的農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)間的連接通道,強(qiáng)化區(qū)域間的橫向聯(lián)系,積極打造各具特色的農(nóng)業(yè)旅游精品線路,以精品線路串聯(lián)的方式增強(qiáng)各區(qū)域間的旅游經(jīng)濟(jì)聯(lián)系。開(kāi)發(fā)新的廣西農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn),從而整體上優(yōu)化各區(qū)域休閑旅游與鄉(xiāng)村旅游示范點(diǎn)的空間布局。
第三,加大對(duì)旅游交通基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度、完善區(qū)域內(nèi)鐵路、公路、水路和航空網(wǎng)絡(luò)布局,逐步建成以桂林、柳州農(nóng)業(yè)旅游核心城市為中心,集鐵路、公路為主樞紐,銜接航空、水路等區(qū)域性立體交通網(wǎng)絡(luò),強(qiáng)化區(qū)內(nèi)各市、縣的鐵路、公路、水路和航空交通聯(lián)系農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)的通達(dá)度,增大農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)間、示范點(diǎn)與其他旅游吸引物間的相互吸附概率,形成更大的旅游景區(qū)集團(tuán)。
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