摘 要：

水利風(fēng)景區(qū)是以水域岸線或水利工程為依托的專題性景區(qū)，對建設(shè)幸福河湖、實現(xiàn)全流域生態(tài)保護和促進水利高質(zhì)量發(fā)展具有重要作用。揭示了國家級水利風(fēng)景區(qū)在全國尺度下的空間格局，借助可達機會累計算法對水利風(fēng)景資源的地域供需進行評價。結(jié)果表明：①景區(qū)分布在全國尺度上表現(xiàn)出以人口格局為主導(dǎo)的空間特征，在胡煥庸線以東密集成簇、以西稀疏散布;②景區(qū)與城市的連接網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)多層級性;以省為單元的組團化結(jié)網(wǎng)特征明顯，省際間的連通性不足;③水利風(fēng)景資源供給與居民需求整體上呈現(xiàn)出空間不匹配特性，資源供需比局部出現(xiàn)西北高，京津冀、華南及西南低的空間差異。研究結(jié)果可為水利風(fēng)景資源的調(diào)控與配置提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：水利風(fēng)景區(qū);空間格局;資源供需;兩步移動搜索法

中圖分類號：K901"" 文獻標識碼：A"""""" 文章編號：

2096-6792（2024）03-0103-08

Spatial Pattern and Resource Supply and Demand Evaluation of National Water Conservancy Scenic Areas

LI Liangkun， LI Hu， ZHANG Chenming

（North China University of Water Resources and Electric Power， Zhengzhou 450046， China）

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Abstract：

Water conservancy scenic spot is a special scenic spot relying on water shoreline or water conservancy project， which plays an important role in the construction of happy rivers and lakes， realizing the ecological protection of the whole basin and promoting the high-quality development of water conservancy. This paper reveals the spatial pattern of national water conservancy scenic areas at the national scale， and evaluates the regional supply and demand of water conservancy scenic resources by means of the reachability opportunity accumulation algorithm. The results are as follows. Firstly， on the national scale， the distribution of scenic spots shows the spatial characteristics dominated by population pattern， which is densely clustered in the east of ″Hu Line″ and sparsely dispersed in the west. Secondly， the connection network between the scenic spot and the city is multilevel. The characteristics of the network formation with the province as the unit are obvious， and the inter-provincial connectivity is insufficient. Thirdly， on the whole， the supply of water landscape resources and the demand of residents show the characteristics of spatial mismatch. The spatial difference of resource supply and demand ratio is higher in northwest， lower in Beijing-Tianjin-Hebei， South China and Southwest China. The research results can provide a basis for the regulation and allocation of hydraulic landscape resources.

Keywords：

water conservancy scenic spot; spatial pattern; resource supply and demand; 2SFCA

水利風(fēng)景區(qū)是指以水域（水體）或水利工程為依托，具有一定規(guī)模和質(zhì)量的風(fēng)景資源與環(huán)境條件，可開展觀光、娛樂、休閑、度假或科學(xué)、文化、教育活動的區(qū)域［1］。水利風(fēng)景區(qū)集水文、地文、天象、生物、工程及人文等景觀于一體，發(fā)揮著“維護水工程、保護水資源、改善水環(huán)境、修復(fù)水生態(tài)、弘揚水文化、發(fā)展水經(jīng)濟”六大主體功能［2］。與國家級自然保護區(qū)、世界文化自然遺產(chǎn)、國家級風(fēng)景名勝區(qū)、國家森林公園、國家地質(zhì)公園等相比，這些景區(qū)在《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》中屬于禁止開發(fā)區(qū)，是國家生態(tài)安全基本骨架和重要節(jié)點［3］，而水利風(fēng)景區(qū)是對水利設(shè)施、河湖水域及其岸線的綜合利用，首先要滿足人民生活生產(chǎn)的基本需要，服從和服務(wù)于防汛抗旱，未被列入“禁止開發(fā)”的自然保護地體系，其水利資源屬性和工程屬性更為明顯，同地方經(jīng)濟社會城市的發(fā)展及人民群眾的生產(chǎn)生活結(jié)合更為緊密。

自2001年水利部公布第一批國家級水利風(fēng)景區(qū)（National Water Park，NWP）以來，全國共批準設(shè)立了848個國家級水利風(fēng)景區(qū)。這些景區(qū)被劃分為水庫型、濕地型、自然河湖型、城市河湖型、灌區(qū)型和水土保持型六大類型［1］，在建設(shè)幸福河湖，推進水生態(tài)文明建設(shè)等方面發(fā)揮積極作用的同時，為廣大人民群眾休閑娛樂、觀光旅游、科普教育、文化活動等提供了清新靈秀的場所空間，也是學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點。

當前，以地理空間為宏觀背景、結(jié)合水利相關(guān)專業(yè)的水利風(fēng)景區(qū)規(guī)劃布局與發(fā)展建設(shè)研究主要集中在景觀及規(guī)劃方法［4-5］、水利風(fēng)景資源保護與可持續(xù)發(fā)展［6-8］、水生態(tài)指標評價［9-11］、水利遺產(chǎn)保護［12］、游客行為及景區(qū)意象認知［13-15］、綜合評價體系優(yōu)化［16-18］、空間結(jié)構(gòu)及演化規(guī)律揭示［19-22］、水資源配置［23-24］、與國家公園等其他自然保護地的交叉研究［25］等幾個方面?？偨Y(jié)已有研究，還存在以下不足：①研究尺度不夠全面，多數(shù)研究僅局限于單個景區(qū)或一省之內(nèi)，對流域乃至全國范圍整體分布規(guī)律的研究成果頗少，而流域尺度是編制河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃的適宜尺度［26］;②研究思路不夠系統(tǒng)，多數(shù)研究將景區(qū)視為旅游目的地［27］，即對游客產(chǎn)生吸引的“匯”，少有研究將景區(qū)視為水利風(fēng)景資源供給的“源”，缺乏辯證地探討“源”與“匯”的雙向作用關(guān)系;③研究方法不夠創(chuàng)新，例如在測算資源可獲取性這一經(jīng)典問題時多使用傳統(tǒng)方法，而沒有考慮距離衰減、搜索半徑可變、需求點供給點相互競爭等效應(yīng)［28］;④與其他社會經(jīng)濟要素的關(guān)聯(lián)性研究不夠集成，例如多數(shù)研究進行了景區(qū)與人口、資源、交通等要素圖層的空間疊加、拓撲或緩沖區(qū)分析等，但忽略了不同要素跨地市或區(qū)域邊界的復(fù)雜交互，不足以揭示景區(qū)資源的地方匹配性、空間公平性。

鑒于此，本文在全國尺度分析了國家級水利風(fēng)景區(qū)的宏觀格局;構(gòu)造了水利風(fēng)景區(qū)與各城市之間的時空連通網(wǎng)絡(luò);將景區(qū)視為一種水利風(fēng)景資源供給，利用基于距離衰減改進的兩步移動搜索法測度了各地水利風(fēng)景資源的可獲取性;探討了不同地域間供給與需求的空間匹配程度及復(fù)雜相互作用關(guān)系，揭示了不同搜索閾值下資源匹配、分布模式與空間規(guī)律。研究結(jié)果有助于促進水利風(fēng)景資源向高質(zhì)量水生態(tài)產(chǎn)品和服務(wù)轉(zhuǎn)化，為優(yōu)化全國景區(qū)空間布局提供支持，對于國家水利風(fēng)景區(qū)發(fā)展規(guī)劃制定具有重要意義。

1 數(shù)據(jù)來源及研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

國家級水利風(fēng)景區(qū)（后文中的“景區(qū)”、“水利風(fēng)景區(qū)”均指國家級水利風(fēng)景區(qū)）相關(guān)數(shù)據(jù)來自水利部水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)與管理領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室（http：//slfjq.mwr.gov.cn/）;人口數(shù)據(jù)來自LandScan高分辨率全球人口數(shù)據(jù)集（https：//landscan.ornl.gov/）;各級道路矢量數(shù)據(jù)采集自百度地圖，參照相關(guān)研究，將高速公路定為100 km/h，國道80 km/h，省道60 km/h［29］。以上數(shù)據(jù)以國家測繪局國家基礎(chǔ)地理信息中心標準地圖為底圖進行校對，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可視化詳見圖1。

1.2 研究方法

主要采用核密度估計法、兩步移動搜尋法等方法，借助ArcGIS 10.0軟件，探討全國水利風(fēng)景區(qū)空間分布格局及其空間匹配。

1.2.1 核密度估計法

核密度估計（Kernel Density Estimation，KDE）法是通過已有樣本估算區(qū)域總體的密度屬性，適用于揭示地理事物的密度分布特征，相應(yīng)的計算公式為：

F（x）=1nh2∑ni=1kd（x，i）h。"""" （1）

式中：h為帶寬，取值影響著核密度分布的平滑度;n為在帶寬范圍內(nèi)樣本點的個數(shù);d（x，i）為柵格像元x中心點與帶寬內(nèi)第i個樣本點的距離;k（·）為核函數(shù)，決定著密度值在遠離樣本點過程中不斷衰減的速率。公式中求和運算的意義在于保證了每個輸出柵格像元的密度均為疊加在該柵格像元中心的所有核表面的值之和。

1.2.2 兩步移動搜尋法

兩步移動搜尋（2-Step Floating Catchment Area，2SFCA）法是一種基于機會累積思想的資源可獲得性度量方法，適用于公共服務(wù)等設(shè)施跨區(qū)域邊界（考慮區(qū)域間交換）的供需比例測算，旨在揭示一個區(qū)域內(nèi)部詳細的空間匹配程度［31-32］。在2SFCA法的原始形式中引入了距離衰減函數(shù)f（x），以模擬需求點與設(shè)施點間的相互作用隨距離的衰減關(guān)系，采用WANG F H［33］提出的2SFCA的一般形式為基礎(chǔ)。

在實際操作中，首先設(shè)定一個搜索閾值（即出行半徑，以“小時”計），以供給地和需求地為基礎(chǔ)，分別搜尋2次，詳細如下：

步驟1 以每個供給點（水利風(fēng)景區(qū)）作為中心，搜索在閾值范圍內(nèi)所有需求點（市域中心），依次計算每個供給點的供需比。

Rj=Sj∑{dij≤d0}f（dij）Di。"""" （2）

式中：Rj為第j個供給點的供需比;Sj為供給點j的供給規(guī)模，此處為景區(qū)面積;Di為需求點i的人口總數(shù);d0為搜索閾值;dij為需求點i到供給點j的時間或空間成本。

步驟2 以每個需求點（市域中心）作為中心，搜索在閾值范圍內(nèi)所有供給點（水利風(fēng)景區(qū)），將所搜索到的每個供給點的供需比經(jīng)過加權(quán)匯總到該需求點。

Aj=∑{dij≤d0} f（dij）Ri。"""" （3）

式中：Ai為地域單元i（需求點i）的資源可獲取程度。公式（2）和（3）中的f（x）均采用重力型冪函數(shù)形式［31］。顯而易見，Ai的實質(zhì)是供需比在地域單元i上的機會累積，其值越高，說明該地域單元所獲得的供需比越高，值越低則相反。

2 國家級水利風(fēng)景區(qū)空間格局測度

不同類型水利風(fēng)景區(qū)全國尺度的核密度分布如圖2所示，各類型景區(qū)的宏觀分布呈現(xiàn)出胡煥庸線以東密集成簇、以西稀疏散布的整體格局。

圖2表明：單種類型水利風(fēng)景區(qū)的核密度為0～6個/（104 km2），各類型疊加后景區(qū)的核密度為0～13個/（104 km2）。為便于熱點識別，劃分低密度區(qū)

（0，1］個/（104 km2））、中等密度區(qū)（（0，2］個/（104 km2））、較高密度區(qū)（（2，3］個/（104 km2））和高密度區(qū)（＞3個/（104 km2））。水庫型景區(qū)共391個（見圖2（a）），核密度最高為4.25個/（104 km2），高密度和較高密度區(qū)分散分布，主要位于東部沿海、中部六省和四川東部部分地區(qū)。

城市河湖型景區(qū)共194個（見圖2（d）），核密度最高為5.52個/（104 km2），高密度和較高密度區(qū)集中分布，在山東、江蘇兩省及長三角地區(qū)伸展成片狀，在西安成孤點狀。自然河湖型景區(qū)共193個（見圖2（c）），核密度最高為3.67個/（104 km2），高密度區(qū)只有一處，位于山東濱州附近，較高密度區(qū)零星散布且面積較小。

灌區(qū)型（見圖2（e））、濕地型（見圖2（b））、水土保持型（見圖2（f））景區(qū)分別有24、39、37個，數(shù)量較少，核密度基本上在1個/（104 km2）以下，少有中等密度及以上集聚區(qū)，低密度區(qū)分散分布且東多西少。

將6種類型的水利風(fēng)景區(qū)疊置在一張圖（圖2（g））上，核密度呈現(xiàn)出東高西低的格局。水利風(fēng)景區(qū)的分布受自然條件和人文環(huán)境多種因素的影響，密集景區(qū)群的形成需要以下條件：首先，景區(qū)群周邊需具備足夠的水資源;其次，當?shù)厮Y源通過各類水利工程得到一定程度的開發(fā)利用，在滿足地方工、農(nóng)業(yè)或城市用水的同時仍保有余量;最后，景區(qū)群周邊具備密集的人口、城鎮(zhèn)群和交通網(wǎng)，甚至具備豐富的水文化資源（如京杭大運河景區(qū)帶）。滿足以上條件，水利風(fēng)景區(qū)才能向水利風(fēng)景資源轉(zhuǎn)化，進而促進水資源價值鏈的升級。綜合來看，水利風(fēng)景區(qū)的宏觀分布與胡煥庸線高度匹配，是我國自然地理要素與人文地理要素時空耦合的必然結(jié)果。

3 國家級水利風(fēng)景資源與城市、交通、人口之間的匹配

3.1 水利風(fēng)景區(qū)與各城市之間的交通網(wǎng)絡(luò)布局

提取各省區(qū)統(tǒng)計年鑒中的地級行政單位，在GIS平臺中手動校對并構(gòu)建出全國362個空間單元，（333個地級行政單元、4個直轄市和25個?。ㄗ灾螀^(qū)）直轄縣），繪制各空間單元的城市駐地與周邊水利風(fēng)景區(qū)之間的時空連接網(wǎng)絡(luò)（圖3）。以各城市駐地為出發(fā)點，統(tǒng)計不同輻射半徑內(nèi)水利風(fēng)景區(qū)的數(shù)量。為節(jié)省篇幅并著重分析重點城市，表1僅列出一線及新一線城市周邊景區(qū)的分布情況。

在圖3所示的網(wǎng)絡(luò)中，每條連接線的起訖點分別是城市和水利風(fēng)景區(qū)。這些連接線主要集中在胡煥庸線以東，以中部和東部沿海地區(qū)最為密集。分省份來看：山東、河南、安徽、江蘇、浙江等地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密，省際間的連接度高，跨省出游較方便;新疆、西藏、青海等地，城市與水利風(fēng)景區(qū)之間尚未形成完整的連接網(wǎng)絡(luò)，還存在個別“孤點”，這是由當?shù)氐缆方煌l件所決定的;其他省份呈現(xiàn)出組團發(fā)展規(guī)律：省域內(nèi)部形成一個相對獨立的子網(wǎng)絡(luò)，省際之間連接松散且存在與行政邊界走向一致的間隙，省際壁壘阻礙作用明顯。

從表1可以看出：①以一線、新一線城市為中心，隨著輻射半徑增大輻射到的景區(qū)數(shù)量不斷增加，其中增幅最大的為青島，增幅最小的為天津。②同為新一線及以上城市，城市之間景區(qū)數(shù)量差異依然較大。在1 h圈內(nèi)，輻射到景區(qū)數(shù)量最多是西安，共11個，而北京、深圳、昆明相應(yīng)數(shù)量為0（最近的景區(qū)也遠在1 h車程外的郊區(qū)）;在5 h圈內(nèi)，輻射到景區(qū)數(shù)量最多的是青島，共93個，是深圳、天津的8.5倍。③一線、新一線城市在各輻射半徑圈內(nèi)依次計算出的平均景區(qū)數(shù)高于全國平均水平，但北京、深圳、天津、東莞、昆明等市的相應(yīng)指標低于全國平均水平。

3.2 水利風(fēng)景資源供需評價

由圖3可生成時空關(guān)系鄰接矩陣，據(jù)此計算各空間單元的供需比，并繪制出水利風(fēng)景資源與人口分布的匹配關(guān)系圖（圖4）。以2 h作為空間搜索閾值，水利風(fēng)景資源供需比平均值為1.56，最大值為24.23。以5 h作為空間搜索閾值，水利風(fēng)景資源供需比平均值為1.96，最大值為19.61。即當搜索半徑增大時，水利風(fēng)景資源供需比的平均值增加，但其最大值下降。

兩次搜索閾值計算出的結(jié)果有著較高的相似性，均表現(xiàn)出北高南低的宏觀格局，高值區(qū)域（水利風(fēng)景資源供需比＞3.00）主要集中在西北部，如新疆烏魯木齊、阿爾泰、庫爾勒，青海海西，內(nèi)蒙古巴彥淖爾、鄂爾多斯等地;低值區(qū)域（水利風(fēng)景資源供需比＜1.00）主要集中在京津冀、廣東、云南、重慶部分地區(qū)。

運用不同搜索閾值對水利風(fēng)景資源供需比進行敏感性分析，隨著搜索閾值從2 h增加至5 h，呈現(xiàn)出以下趨勢：①集中連片的高值區(qū)出現(xiàn)擴展，西北高值區(qū)域增大并向東擴展至甘肅酒泉、張掖，京津冀周邊的低值區(qū)域向北沿渤海灣延伸至大連，滇南的低值區(qū)域向北延伸至四川境內(nèi)。②水利風(fēng)景資源供需比的空間分

布變化更加平緩。③一些高值“孤島”和低值“孤島”消失。消失的高值“孤島”有山東、皖南、贛東北、內(nèi)蒙古呼倫貝爾等地;消失的低值“孤島”有川西、湖北宜昌等地區(qū)。

整體上，水利風(fēng)景資源供需比呈現(xiàn)出北高南低的宏觀格局，與水利風(fēng)景區(qū)東密西疏的分布格局不匹配，且空間錯位現(xiàn)象明顯。這是由于水利風(fēng)景資源與人口分布呈現(xiàn)出總量匹配、人均錯位的特征。從算法上講，兩步移動搜索法獲取的結(jié)果本質(zhì)上是一種消除邊界阻隔的累積人均資源供需比。國家級水利風(fēng)景區(qū)在胡煥庸線以東的密集程度低于人口的密集程度，對于擁有較多景區(qū)的京津冀、華南和西南等地，更高的人口密度稀釋了景區(qū)資源;而對于擁有較少景區(qū)

的西北等地，地廣人稀的地理格局降低了兩步移動搜索算法的分母部分，從而使得該區(qū)域具有較高的水利風(fēng)景資源供需比。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

4.1.1 水利風(fēng)景區(qū)類型與分布

風(fēng)景區(qū)的分布及開發(fā)利用往往受多種因素的影響，既依賴當?shù)刈匀毁Y源及生態(tài)本底，又需具備一定的交通區(qū)位，同時與城市、人口等社會經(jīng)濟要素密切相關(guān)［36］。相關(guān)研究表明，A級景區(qū)、國家級保護地等相關(guān)景區(qū)受自然地理和文化地理多種因素的影響，呈現(xiàn)出以胡煥庸線為界東高西低的密度分布格局［37-39］。本文的研究對象國家級水利風(fēng)景區(qū)也呈現(xiàn)出相似的宏觀分布特征，其背后的驅(qū)動機制是我國自然地理與人文地理要素的時空耦合。景區(qū)所依托的水利工程是聯(lián)系自然環(huán)境與經(jīng)濟社會發(fā)展的紐帶，不同的水利工程在流域尺度上存在特有的分布規(guī)律，與城市和區(qū)域的發(fā)展密切相關(guān)。通過景區(qū)分布的標準差橢圓可在一定程度上揭示水利風(fēng)景資源與城市區(qū)域發(fā)展的關(guān)聯(lián)程度，為優(yōu)化水利風(fēng)景資源配置提供基礎(chǔ)。

4.1.2 搜索閾值對資源供需比的影響

搜索閾值的大小會影響資源供需比的測算結(jié)果［40］，已有研究表明：閾值越小，測算結(jié)果的空間分異越明顯;閾值越大，測算結(jié)果的空間變化趨勢

越連續(xù)［41］。本文研究結(jié)果與上述規(guī)律是一致的。這是由于以2 h出行半徑為搜索閾值計算出的資源供需情況更加接近一種局部性

指標，其結(jié)果能夠更好地揭示局部地區(qū)供需配比的差異，適合短途出游行為模擬;以5 h出行半徑為搜索閾值計算出的資源供需情況更加接近一種全局性指標，對水利風(fēng)景資源供需比西北高、華南及西南低的整體趨勢的揭示力度更強，結(jié)果更為平滑，適合長途出游行為模擬。此外，兩步移動搜索法仍有較大的改進空間，不同規(guī)模的水利風(fēng)景區(qū)資源的潛在輻射半徑可能存在差異，不同經(jīng)濟發(fā)展水平的地區(qū)內(nèi)人們的出行能力也存在差異，在兩步搜索的過程中引入可變搜索閾值，開展模型改進研究將是后續(xù)的研究方向。

4.2 結(jié)論

1）國家級水利風(fēng)景區(qū)的全國尺度分布與水資源及人口的宏觀分布基本一致，呈現(xiàn)出以胡煥庸線為界東密西疏的空間格局;國家級水利風(fēng)景區(qū)的流域尺度分布與三級以上河流整體分布方向基本一致，河流形態(tài)是水利風(fēng)景區(qū)流域尺度分布的重要影響因素。

2）水利風(fēng)景資源供給總量匹配度東高西低，人均匹配度西高東低，與人口分布呈現(xiàn)出總量匹配、人均錯位的空間特征。且這一特征存在尺度敏感性，較低的閾值有利于識別局部地區(qū)的差異;較高的閾值對資源供需比西北高、華南及西南低的整體趨勢的揭示力度更強。

3）根據(jù)水利風(fēng)景資源供需評價結(jié)果，提出差異化發(fā)展路徑：西部地區(qū)宜以大尺度的自然河湖型、水土保持型景區(qū)為優(yōu)化重點，擴大景區(qū)輻射范圍，吸引長途出行游客;中部地區(qū)需推進水利風(fēng)景區(qū)集群式、網(wǎng)絡(luò)式發(fā)展，利用區(qū)位優(yōu)勢優(yōu)化水體旅游東西承接的整體格局;東部地區(qū)則以城市河湖型、濕地型和水庫型景區(qū)為發(fā)展重點，積極打造市民群眾身邊的景區(qū)，吸引短途和本地游客，同時提高當?shù)厮Y源利用效率，促進水資源向水利風(fēng)景資源轉(zhuǎn)化。

參 考 文 獻

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（編輯：陳海濤）