地級尺度下的云南省綠地空間格局演化分析

唐 靜，董繼興，董李勤，程希平

(西南林業(yè)大學(xué)地理與生態(tài)旅游學(xué)院，云南 昆明 650224)

“集約、智能、綠色、低碳”是我國對新型城鎮(zhèn)發(fā)展提出的要求。城鎮(zhèn)中的綠色主要通過城市中的公園綠地進(jìn)行展現(xiàn)，公園綠地是城市綠地系統(tǒng)建設(shè)的骨干內(nèi)容[1]，有助于減少城市內(nèi)部風(fēng)力和吸附空氣中的灰塵，從而起到美化環(huán)境、減少城市熱島效應(yīng)等作用。公園綠地的效能常借助人均公園綠地面積、綠地覆蓋率等指標(biāo)進(jìn)行衡量[2]。國內(nèi)外學(xué)者針對綠地進(jìn)行了很多研究：Rafiee等[3]利用遙感數(shù)據(jù)對Mashad市城市綠地進(jìn)行動態(tài)分析，揭示了其城市綠地變化情況；Barbosa等[4]將可達(dá)性的概念引入到綠地的評價體系中，說明了綠地可達(dá)性對居民生活的重要性；Boentje[5]等通過對Moscow市郊綠地的時空分析，分析了城市化發(fā)展對城市綠地的破壞作用；韓旭等[6]采用人均公共綠地面積、建成區(qū)綠地率和建成區(qū)綠化覆蓋率3個指標(biāo)對我國城市綠地建設(shè)水平進(jìn)行分類，得到了我國城市綠地分布概況；葉駿驊[7]借助Kruskal—Wallis檢驗(yàn)和Spearman秩相關(guān)法解析了我國綠化建設(shè)的區(qū)域差異及其形成原因；孔繁花等[8]將綠地可達(dá)性納入享樂價格模型中，分析了綠地宜人性對濟(jì)南市房價的影響；周筱雅等[9]對全國人均公園綠地面積進(jìn)行空間分析，探明城市的綠地建設(shè)水平。這些研究分別從綠地的評價、作用及其形成原因等方面闡述，在整體上奠定了綠地研究的內(nèi)容，但研究的對象多為國家級、市級的綠地資源，缺少地級區(qū)劃這樣的中等尺度分析。

為彌補(bǔ)當(dāng)前綠色發(fā)展水平研究局限于省域、城市群[10]的缺陷，本文選用綠地評價體系中的人均公園綠地面積為評價指標(biāo)，通過ESDA-GIS分析地級尺度下的年際間綠地空間分布格局，了解研究區(qū)內(nèi)的綠地建設(shè)水平，并借助離差系數(shù)的計算得到綠地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)性。研究區(qū)域選擇地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)的云南省，該區(qū)域內(nèi)氣候條件優(yōu)越，動植物資源豐富，少數(shù)民族眾多，是全國著名的旅游大省?！熬G色”和“多民族性”是云南省的一個重要旅游吸引點(diǎn)。通過分析云南省的綠地空間格局來準(zhǔn)確判斷地級區(qū)域內(nèi)各州市間的綠地發(fā)展?fàn)顩r，以期為云南省城鎮(zhèn)化發(fā)展提供科學(xué)的建議，促進(jìn)區(qū)域的生態(tài)文明建設(shè)。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

云南省包括16個地級行政區(qū)，其中有8個地級市和8個自治州。省內(nèi)的地級邊界數(shù)據(jù)來自于中國國家1∶400萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。研究的時間節(jié)點(diǎn)選定2008年和2018年。2008年國家首先提出了生態(tài)文明建設(shè)，開始了綠色城市的建設(shè)，并在2018年對加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、打好污染防治攻堅戰(zhàn)做出了全面部署，故通過這兩年的數(shù)據(jù)分析來說明云南省的綠地建設(shè)情況。其余的經(jīng)濟(jì)、綠地面積數(shù)據(jù)來源于《云南統(tǒng)計年鑒2019》。

1.2 研究方法

1.2.1空間自相關(guān)

空間自相關(guān)是研究地域單元與其周圍地域單元的空間相關(guān)程度[11]，常借用Moran’sI指數(shù)進(jìn)行衡量。本文通過Global Moran’sI指數(shù)說明云南省地級空間連接區(qū)域的相似度，即一個地級區(qū)域的變量在同一分布區(qū)內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)之間是否存在相互依賴性，指數(shù)越高說明綠地之間的連接性越好。

1.2.2標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

通過數(shù)據(jù)的空間位置構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)差橢圓，利用構(gòu)建橢圓的扁率、軸線和中心點(diǎn)位等參數(shù)可以準(zhǔn)確地刻畫出公園綠地的分布中心、展布性和聚集度，從而描繪出綠地空間的分布形態(tài)。

1.2.3離差系數(shù)

離差系數(shù)主要用于描述數(shù)據(jù)的離散程度[12]，可以說明綠地建設(shè)與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的協(xié)調(diào)性。將反映綠地建設(shè)水平的人均公園綠地面積與經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的區(qū)域生產(chǎn)總值作為因子求解離差系數(shù)，離差系數(shù)越小表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展與綠地建設(shè)之間的協(xié)調(diào)性越好，具有協(xié)同增長的趨勢，反之則說明區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市綠地建設(shè)不協(xié)調(diào)。

2 云南省綠地空間格局演變

2.1 總體分布特征

借助ArcGIS 10.2軟件，以人均公園綠地面積為屬性進(jìn)行空間自相關(guān) Moran’sI指數(shù)的計算，以此來分析綠地資源的空間聚集性，掌握云南省綠地資源總體的空間分布特征，計算結(jié)果如表1所示。

表1 云南省綠地資源的全局空間依賴指數(shù)

從表1可知，云南省地域尺度下的綠地聚集度都不高，依賴指數(shù)皆在0.25以下，表現(xiàn)出隨機(jī)分布的態(tài)勢，難以發(fā)揮區(qū)域綠地的成片帶動趨勢。

云南省綠地資源分布的方向性則以2008、2018年的人均公園綠地面積為權(quán)重構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓進(jìn)行衡量，結(jié)果如圖1所示。

圖1 云南省綠地資源標(biāo)準(zhǔn)差橢圓

從圖1可以看出，2008、2018年兩年云南省綠地資源分布的長軸方向皆是西北到東南，途經(jīng)怒江、大理、楚雄、玉溪、紅河5個州市，中心點(diǎn)均在楚雄州。從標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的形狀上來看，2018年的扁率較2008年有所減少，表明2018年云南省綠地資源分布的展布性有所提高，覆蓋區(qū)域有增加的趨勢。

2.2 局部分布特征

在總體分布離散的環(huán)境下，云南省各州市的綠地資源呈現(xiàn)出不同的分布特點(diǎn)，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2。

表2 云南省各州市的人均綠地面積

2008年云南省人均公園綠地面積為1.49～14.66 m2/人，最低和最高的地區(qū)分別是迪慶州和麗江市，2018年云南省的人均公園綠地面積為8.57～15.98 m2/人，最低和最高的地區(qū)分別是昭通市和麗江市。2008—2018年人均綠地迅速增長，尤其地級區(qū)域的人均綠地面積最低值增加了近5倍，最大值增加相對緩慢。

為了方便區(qū)域間的對比，采用四分法將云南省的人均公園綠地面積分為4個等級，且將分級值劃歸到鄰近的整數(shù)值進(jìn)行表示：人均綠地面積在5 m2/人以下的為低等級區(qū)，5.01～10 m2/人的為中等級區(qū)，10.01～15 m2/人的為較高等級區(qū)，15 m2/人以上的為高等級區(qū)。

2008年云南省地級區(qū)域公園綠地資源只存在于高等級以下區(qū)間，大部分集中在滇中區(qū)域的中等級層次，位于滇北、滇西南邊界處的昭通、迪慶、怒江、臨滄、普洱的公園綠地面積少。隨著生態(tài)文明建設(shè)的推進(jìn)，云南省的人均綠地面積也有所提高，截至2018年，云南省地級區(qū)域內(nèi)已無低等級的州市，75%的州市人均綠地面積均屬于較高等級，僅有怒江、昭通和文山屬于中等級，于此同時麗江市已經(jīng)邁入了高等級的人均綠地面積城市(圖2)。

圖2 地級尺度下的云南省人均綠地面積分布

2008—2018年發(fā)展的10年間，云南省的綠地資源有了一定程度的增長，人均綠地水平從31%的低等級、63%的中等級、6%的較高等級、無高等級區(qū)域發(fā)展到無低等級區(qū)域、19%的中等級、75%的較高等級、6%的高等級。云南省區(qū)域內(nèi)低水平的綠地范圍正在逐漸降低，而高等級區(qū)域越來越多，云南省的綠色區(qū)域建設(shè)取得了一定的成效。發(fā)展迅猛的區(qū)域包括臨滄市、普洱市、迪慶州，一躍從低等級發(fā)展到較高等級；其次是怒江州和昭通市，發(fā)展速度一般，進(jìn)入中等級；而文山州的發(fā)展停滯，仍然處于中等級；麗江市的發(fā)展仍然處于全省的領(lǐng)先地位，是唯一個進(jìn)入高等級的綠地水平區(qū)域；其余的滇中城市保持著原有的進(jìn)步勢頭，人均綠地面積進(jìn)入到了較高等級。

2.3 綠地建設(shè)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)協(xié)調(diào)性

在區(qū)域綠地建設(shè)的發(fā)展中，經(jīng)濟(jì)是一個重要的因素，大量的學(xué)者已經(jīng)關(guān)注到了社會經(jīng)濟(jì)對綠地資源的影響，發(fā)現(xiàn)由于各地區(qū)的社會、經(jīng)濟(jì)、歷史、文化等因子的不同，城市綠地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系存在顯著的差異[13-16]。為了解云南省地級綠地資源與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，本文采用尹宏玲等[17]提出的通過離差系數(shù)Cv進(jìn)行發(fā)展協(xié)調(diào)度評價的方式來說明地區(qū)綠地建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，分別以人均公園綠地面積和生產(chǎn)總值代表區(qū)域的綠地資源水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。離差系數(shù)越接近0，表示區(qū)域的綠地資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展同步，反之說明區(qū)域的綠地資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不匹配，出現(xiàn)“失調(diào)”跡象。離差系數(shù)Cv的計算公式為：

(1)

式中：Cv為離差系數(shù)，P為人均公園綠地面積增長率，L為生產(chǎn)總值的增長率。

2008—2018年云南省綠地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)性計算結(jié)果如表3所示。

表3 2008—2018年云南省綠地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)性變化

2008年和2018年云南省生產(chǎn)總值和人均公園綠地面積的增長率分別為214%和72%，經(jīng)濟(jì)的增速是人均公園綠地面積增速的2倍。從表3的計算結(jié)果可以看出，2008—2018年云南省的綠地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)性最初劇烈變動，至2016年變動的程度才有所減緩，失調(diào)程度也有所降低。截至2018年底，云南省綠地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)性屬于中度失調(diào)，即綠地建設(shè)水平滯后于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度。

為了便于進(jìn)行比較，綜合已有成果擬定出綠地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)性等級評價標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。

表4 云南省綠地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)等級評價標(biāo)準(zhǔn)

為了解2008—2018年云南省各地級區(qū)域的綠地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)同性，根據(jù)公式1計算各地級市的綠地與經(jīng)濟(jì)離差系數(shù)，并按表4的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級劃分，結(jié)果如圖3所示。

圖3 2008—2018年云南省地級區(qū)域綠地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)性分布

由圖3可以看出，云南省范圍內(nèi)有5個地級區(qū)域?yàn)楦叨仁д{(diào)，占總數(shù)的31%，其次分別為25%的輕度失調(diào)，19%的協(xié)調(diào)發(fā)展，而嚴(yán)重失調(diào)和中度失調(diào)地區(qū)的比例均為12.5%。占比最大的高度失調(diào)地區(qū)位于云南省中部偏東南地區(qū)，屬于傳統(tǒng)的滇中經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶，經(jīng)濟(jì)條件較好。由于人群相對集中，土地范圍固定，難以大范圍地建設(shè)公園綠地；而麗江和保山的公園綠地資源原本豐富，位于較高的序位，提升相對困難，隨著麗江旅游業(yè)的繁榮和保山特色農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)增速較快，出現(xiàn)了綠地與經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重不匹配的現(xiàn)象；其余的迪慶州、大理州、曲靖市、昭通市、怒江州、普洱市、臨滄市7個州市則屬于綠地建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為同步的地區(qū)。

3 結(jié)論與討論

綠地資源的保護(hù)和建設(shè)有助于城市的可持續(xù)發(fā)展，通過分析地區(qū)內(nèi)綠地空間的格局變化特征可以準(zhǔn)確掌握區(qū)域內(nèi)的綠色空間結(jié)構(gòu)和功能動態(tài)，有助于制定科學(xué)、有效的城市發(fā)展對策。2008—2018年云南省綠地發(fā)展具有如下特點(diǎn)：(1)總體上云南省的綠地資源呈隨機(jī)分布態(tài)勢，缺乏資源的連片帶動機(jī)制，且分布的區(qū)域較為固定，10年間的分布形狀基本無顯著的變化。(2)云南省各地級市的綠地資源呈現(xiàn)出不同的發(fā)展態(tài)勢：西南、西北地區(qū)的迪慶、臨滄、普洱受政府沿邊地區(qū)開發(fā)政策的影響發(fā)展迅猛，而自然環(huán)境較為惡劣的怒江、昭通發(fā)展進(jìn)步不大，滇中的城市集群和處于云南省公園綠地資源領(lǐng)先地位的麗江市則保持了原有的增長勢頭進(jìn)步了一個等級，文山州則停滯不前地維持在原有等級。(3)2008—2018年云南省綠地與經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出波動發(fā)展并逐漸向中低度失衡方向轉(zhuǎn)變的態(tài)勢。省域內(nèi)綠地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展高度失調(diào)的區(qū)域主要集中在滇中片區(qū)，而匹配度相對較高的區(qū)域則集中在西南、西北的怒江、臨滄、普洱等綠色資源豐富且為政府近期幫扶發(fā)展的重點(diǎn)邊疆地區(qū)。由此可見，云南省的綠色城鎮(zhèn)建設(shè)還有很大的潛力可以挖掘，在綠地建設(shè)的過程中政府起到了非常重要的作用，應(yīng)該制定符合當(dāng)?shù)靥厣木G地發(fā)展策略，促進(jìn)綠色建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同步。只有兩者的協(xié)調(diào)共進(jìn)才能使綠地建設(shè)在經(jīng)濟(jì)的保障下可持續(xù)地進(jìn)行，使當(dāng)?shù)氐木用裨诮?jīng)濟(jì)發(fā)展的同時享受綠色、健康的生活環(huán)境。

本文也存在一些不足之處：在指標(biāo)的選取上，僅通過人均公園綠地面積來代表區(qū)域的綠色資源數(shù)量，忽略了地區(qū)的森林面積等綠色資源；綠地資源的分布除與經(jīng)濟(jì)相關(guān)外，還與人群的意識、公眾的參與度等因素相關(guān)。需要在以后的研究中完善評價因子的選擇、計算，以期進(jìn)行更為全面、準(zhǔn)確的綠地評價。