·旅游资源· 资源开发与市场Resource Development&Market 2018 34(7) doi:10.3969/j.issn.1005—8141.2018.07.021 湖南省森林公园空间分布特征及其影响因素分析 徐 美 ,李达立 ,刘春腊 ,钟晓林 ,郭 鑫 (1.中南林业科技大学旅游学院,湖南长沙410004;2.湖南省环境教育研究中心,湖南衡阳421008 3.湖南师范大学资源与环境科学学院,湖南长沙410081) 摘要:基于GIS的空间分析功能,运用最邻近比率、地理集中指数、核密度、可达性、缓冲区分析等方法,对湖南省的森林公 园空间分布特征及其影响因素进行分析。结果表明:湖南省森林公园的空间分布类型为集聚型,在空间分布上具有不均衡性 特点;空间分布密度呈“点状集中,点带状分布”特点;空间可达性具有明显的交通指向性特点;空间分布数量随着与市中心距 离的增加呈先增后减态势。主要影响因素包括植被覆盖、河流、湖泊等自然因素和人口数量、交通条件等社会经济因素。 关键词:森林公园;空间分布;特征;影响因素;湖南省 中图分类号:F590.31 文献标志码:A 文章编号:1005—8141(2O18)07—1004—06 Spatial Distribution Characteristics and Influence Factors of Forest Parks in Hunan Province XU Mei 一,LI Da—li ,LIU Chun—la3ZHONG Xiao—lin ,GUO Xin ,(1.College of Tourism,Central South University of Forestry and Technology,Changsha 410004,China; 2.Environmental Education Research Center of Hunan Province,Henyang 421008,China; 3.Department of Resources and Environment Science,Hunan Normal University,Changsha 410081,China) Abstract:Based on the spatial analysis function of GIS,used the methods of nearest neighbor ratio,concentration index,kernel density,ac— cessibility analysis and buffer analysis,the spatial characteristics and influence factors of forest parks in Hunan Province were analyzed.The re— suits showed that the spatil distaribution type of forest parks in Hunan Province was agglomeration,and there was a certain non—equilibrium characteristic,and showed that the characteristic of“spot concentration,point and band distribution”.The spatil accessiability of forest parks in Hunan Province had obvious trafic difrectivity characteristics.The number of spatial distribution showed the trend of increased firstly and then decreased with the increase of distnce fraom the center of he citty.The iluence ffna-ct0rs included natural ̄etom such as vegetation cover,rivers and lakes,as well as social and economic factors such as population,traffic condiion,ette. Key words:forest parks;spatial distribution;characteristics;iluence{fna_ctor;Hunan Province 1 引言 安排都有着重要影响_3】。在森林旅游目益火热的大背景下, 近年来,随着人们生活水平的不断提高和旅游观念的发 展变化,以“走进森林、回归自然”为主要特点的森林旅游日 益受到人们的青睐,成为公众旅游的新内容,发展势头强劲。 据统计,2016年我国森林旅游游客量达到12亿人次,超过国 内旅游人数的27%…,森林旅游已成为我国旅游业发展的 重要组成部分。森林公园是森林旅游的主要载体之一,随着 森林旅游的快速发展,其发展也逐渐加快,成为人们休闲、观 光、游憩的重要目的地之一_2 。 开展森林公园空间格局研究,对推进森林公园与森林旅游空 间布局的优化,促进森林资源的合理有序开发,推进森林公 园发展与市场需求的协同具有重要参考价值。近年来,相关 研究引起了不少学者的关注。综观国内外的相关研究成果, 在研究内容上涵盖森林公园功能分区 J、空间规划与设 计 ]、空间布局优化策略与方案 ’ 、空间分布与演变特 征 J、空间可达性 等方面;在研究方法上,定性分析与概 括 川、分形理论 、游憩机会类别方法 、空间计量模 型 等方法均有一定运用;在研究范围上,以微观尺度的具 体森林公园空间格局优化设计为主,部分成果对全国 ’ j、 区域 和市县尺度 的森林公园空间格局问题进行了探 空间格局决定产业发展的格局,森林公园的布局状况对 后续森林公园乃至森林旅游的发展速度、规模、效益和时空 收稿日期:2018—05—20;修订日期:2018—06—23 讨。总体上,当前关于森林公园空间格局的研究成果不多、 基金项目:国家自然科学基金项目(编号:41601143);湖南省哲 学社会科学基金项目(编号:16YBQ076、t5YBA273);湖南省环境教 育研究中心开放基金(编号:HJ141(01);2017年度湖南省大学生研究 性学习和创新性实验计划项目。 第一作者简介:徐美(1983一),女,湖南省益阳人,博士,讲师, 主要研究方向为旅游地理、生态经济。 通讯作者简介:刘春腊(1985~),男,湖南省衡阳人,博士,讲 炻,硕士生导师,主要研究方向为人文地理。 ·研究方法的创新性不强、现代空间分析手段和方法运用较 少,在直观有效地表达森林公园空间分布特征方面仍显不 足 。此外,研究尺度也以微观尺度的具体森林公园为主, 宏观尺度的区域森林公园整体分布格局和特征研究成果不 多,省域尺度的成果更少,对森林公园宏观决策和布局的参 考价值有限。 本文以湖南省为例,尝试运用GIS的空间计量地理功能 1004· 资源开发与市场Resource Development&Market 2018 34(7) 和空间分析功能对湖南省森林公园空间格局进行分析,以期 较为直观地揭示其森林公园的空间分布特征、规律和影响因 素,为其森林公园及森林旅游业的优化布局提供参考。 2研究方法及数据来源 2.1研究区概况 湖南省是我国的森林资源大省。截至2015年底,全省 林地面积达1102.28万hm ,森林蓄积量达50487万IIl3,森林 覆盖率达59.57%_1 ,森林资源十分丰富。丰富的森林资源 为森林公园的建设和发展奠定了基础。全省共有各级森林 公园127个,位居全国第八位,其中国家级森林公园58个, 居全国第一位。森林公园发展的效益也十分明显,2015年全 省森林公园总经营面积达49.75万hIIl2,收入总额达51.59 亿元,总旅游人数达3995.64万人次 ,森林公园已成为全 省旅游业发展的重要载体。在森林旅游发展势头日益强劲 的大背景下,以湖南省为例开展森林公园空间分布特征和影 响因素研究,具有很强的典型性和代表性,不但有利于为其 森林公园和森林旅游的优化布局提供理论依据,而且对国内 森林公园空间分布规律的探索和发展格局的优化也有一定 的参考借鉴价值。 2.2研究方法 最邻近比率:为分析湖南省森林公园空间分布类型的方 法,公式为“ ”]: R=r1/rf……………………………………………(1) =1/24-6-=1/2 ……………………………(2) 式中,R为最邻近点比率;rl为湖南省森林公园分布的 实际平均最邻近距离;r 为理论最邻近距离;D为点密度;A 为湖南省总面积;13.为全省森林公园总个数。当R=1时,说 明湖南省森林公园的空间分布类型为随机型;当R>1时,说 明湖南省森林公园的空间分布类型为均匀型;当R<1时,说 明湖南省森林公园的空间分布类型为集聚型;当R=0时,表 示湖南省森林公园的空间分布完全集中。 地理集中指数:用以衡量湖南省森林公园在空间分布上 的集中化程度,公式为“ 川: ,_ —————~ Ⅳ=^/∑( /n) ×100…………·………………--(3) 式中,N为湖南省森林公园的地理集中指数,其值越大, 说明湖南省森林公园空间分布的集聚状况越突出Ixi为第i 个市州的森林公园数量;m为市州总数。 核密度:为分析湖南省森林公园空间集聚状况的一种方 法,公式为: ,,)= P( )…………………(4) 式中,f(y)为核密度估算值,其值越大,说明森林公园分 布越密集,区域事件发生的概率越高;P( )为核函数; h为带宽,h>0;W为宽度范围内的森林公园数“ 。 可达性:指在特定时间段内,从某森林公园出发向其周 边出行,所得出行距离的平均值。本文参考相关学者在旅游 ·旅游资源· 景点、景区可达性计算方面运用较多的“累积耗费距离算法” 进行森林公园可达性计算,该方法通过在栅格数据上借助最 短路径法计算每个网格到某个目的网格的最短加权距离,从 而求得森林公园的可达性,公式为: I÷∑(Z^+Z^+。) D :{二 ‘1, …………………….(…………………’(5)5) 【 暑(Z +z^+,) 式中,上分式表示通过代价表面垂直或平行的方向进行 代价距离的计算,下分式表示通过代价表面对角线的方向进 行代价距离的计算;D 为第k个栅格的森林公园可达性; z 为第k个像元的耗费值;z + 为沿运动方向上的第k+1 个像元的耗费值;q为像元总数 。 缓冲区分析法:是按特定距离围绕一组或一类地图要素 (点、线或面)而形成的具有一定范围的多边形实体,进而实 现数据的二维空间扩展 ,以此来观察森林公园在不同距 离范围内的分布状况,并分析其空间分布特征和分异规律的 方法 。 2.3数据来源及处理 本文以截至2015年底湖南省内的127个森林公园(国家 级58个、省级56个、县级13个)为研究对象,在反复调查核 对的基础上,借助百度地图将各森林公园的位置定位为点状 要素,并运用AreGIS10.3软件将各森林公园标注在已配准地 理坐标的湖南省地图数据库上构建论文研究的基础数据库。 本文的相关统计数据来源于2016年的《湖南统计年鉴》。 在可达性计算数据的栅格化处理上,用1000m×1000m 的栅格网将湖南省矢量底图栅格化,则全省共有有效网格 330144个。在时间成本上,由于不同交通线的平均速度不 同,参考相关学者有关成果I3瑚。 ,定义铁路、高速公路、国 道、省道、县道的时间成本分别为0.6min/km、0.5min/km、 0.75mirgkm、1min/km、1.5min/km。 3湖南省森林公园空间分布特征分析 3.1空间分布类型为集聚型 借助ArcGIS10.3软件,求得湖南省森林公园的实际平均 最邻近距离为25919.03m,理论最邻近距离为126862.54m,最 邻近比率为0.204(表1),其值<1,且其检验的z<一2.58、 P=0.00,均具有很强的显著性(图1),说明湖南省森林公园 的空间分布类型为集聚型,具有集聚分布的特点。 表1 湖南省森林公园空间分布最邻近比率计算结果 3.2空间分布集中化程度不高 依据式(3)求得湖南省森林公园分布的地理集中指数为 28.31。如果将森林公园理想地平均分布于各市州,则地理 集中指数G :26.72,G>G ,说明湖南省森林公园的空间分 布较为集中,具有不均衡性。具体不均衡程度可由洛伦兹曲 线来判断,曲线的下凸程度越大,则森林公园分布越集 ·】005· ·旅游资源· 资源开发与市场Resource Development&Market 2018 34(7) 中m 。从图2可见,湖南省森林公园分布的洛伦兹曲线有 一聚性和不均衡性特征的结论。具体而言,长沙周边(长沙县 定下凸,但下凸程度不大,说明湖南省森林公园空间分布 泪罗交界处、长株潭绿心)的密度最大,平江一浏阳交界 的集中化程度不高。 处、怀化市周边次之,为湖南省森林公同分布较为集中的地 ∞蚰∞加∞∞如∞ 0 囹图图 a岫一■●-d-_ r_d 图1 湖南省森林公园空间集聚特征分析结果 lm 爵医昧 幕医医世 旺赠 毛 罴褶 般嚣掘鼯瓤鼙 挺肇长 罢 —o一非均衡分布—◆一均衡分布 图2湖南省森林公园分布的洛伦兹曲线 -· .j ‘‘ r . “ 啊一 . .. <. _ ·纛林公园 , 。。 . 棱密度N-- <al> .:-: .· , , ‘. ·. [--1 o— o0o593oo3‘ . · .000593003--.001779008 . .001779008--,002372010 ‘:/ . ■●.002372010--.002965013 nn广—]广—]km 0 20 40 80 l20 l60 图3湖南省森林公园空间分布核密度分析结果 3.3空间分布密度特点 运用ArcGIS10.3的Density工具生成湖南省森林公园分 布核密度图(图3)。由图3可知,按核密度值由高到低将空 间分布密度分为高、较高、中、较低、低五等,湖南省森林公园 在空间上总体呈现出“点状集中,点带状分布”的格局,进一 步论证了前文得出的湖南省森林公园在空间分布上具有集 ·l006· 区;其他地区分布密度较小,且基本警点状或带状分布。但 整体上,湖南省森林公园集聚分_布的区域仍不多,基本以分 散分布为主,尤其足各市州周边的集聚态势仍不明显,与日 益增长的市民休闲游憩需求不相适应。 图例 ·舞林 森林公园 值 -高: 一一低: 0 13 30 OO ) 1Z0 图4湖南省森林公园可达性格局 3.4空间可达性具有明显的交通指向性 本文将湖南省各森林公园作为耗费距离源点,运用Arc. GIS 10.3软件求得每一个栅格到最近森林公园的时间,得到 湖南省森林公园的可达性图(图4)。本文以15min为节点, 将湖南省各森林公园的可达性分为7个时段,分别为 [0,15]、(15,30]、(30,45]、(45,6O]、(60,75]、(75,90]、 (90,145],并分别计算了7个时间段在夺间上的分布数量和 比例,结果见表2。 表2湖南省森林公园可达性比重统计 从表2可知,湖南省各森林公园的平均可达性时间为 46.13min,在分布频率上,可达性住60rain以内的面积超过 80%,在45min以内的面积超过1/2,说明湖南省森林公园的 可达性较好 但与此同时,湖南省森林公园可达性的区域差 异也较明显,可达性较好的区域主要分布于长张高速及 G319、沪昆高速及G320、包茂高速及G209等交通线沿线,表 现出明显的交通指向性;可达性较差的地区主要分布于洞庭 湖区等湖区,以及武陵山、雪峰山、南岭山区等山区的腹地和 省际交界地区(图4),前者受自然条件(湖泊)的,可达 性较差;后者由于地理位置较偏、经济发展相对滞后、交通条 件相对较差,在一定程度上制约了森林公园的对外联系和发 展,可达性也较差。 3.5空间分布数量趋势 借助ArcGIS10.3软件的缓冲区分析工具,以各市州 资源开发与市场Resource Development&Market 2018 34(7) ·旅游资源· 所在地为中心,以20km为间距,以不同缓冲半径进行缓冲区 划分,并进行点对点区的相交分析,得到湖南省森林公园在 各缓冲半径范围内的分布状况,见图5。 0 高质量的森林植被资源发展休闲、游憩、观光、环境教育、科 学研究等活动,提高其吸引力和影响力。4.2河流与湖泊 湖南省水系发达、河湖众多,不少林区都是河流、湖泊的 发源地或水源地,而这些地区也是森林植被资源丰富、生态 环境优良、自然景观优美的地区,森林公园分布较多。以湖 南省主要河流、湖泊为依托,分别以2km、5kin、10kin、15kin为 距离进行缓冲区分析,得到湖南省森林公园分布与河流、湖 泊的关系图(图7)。统计图7中不同缓冲区范围内的森林公 园数量可知,超过1/2的森林公园分布在距主要河流、湖泊 5kin以内的范围,距主要河流、湖泊5一l0km范围的森林公 园数量也有27.56%(表4),说明湖南省森林公园的空间分 布与河流、湖泊关系密切,沿河流、湖泊分布的特征较明显, 不少森林公园甚至是河流、湖泊的发源地和水生态环境的重 要保护地,如湘江源国家森林公园是湘江和潇水的发源地、 图5湖南省各市州缓冲半径与森林公园分布格局 天鹅山国家森林公园是东江湖的重要水源涵养区、柘溪国家 统计图5中不同缓冲半径范围内的森林公园数量可知, 随着距市中心距离的增加,森林公园的数量呈先增加后减少 的态势(图6)。距离市中心20--80km的范围为湖南省森林 公园分布数量最多的区域,占全省森林公园总数的63.78%。 这一区域基本为城市的环城游憩带区域,区位交通条件相对 森林公园是柘溪水库生态环境保护的重要屏障。 ~ ^ 较好,车程约在lh左右,具有最佳的旅行经济距离 ,便于 市民休闲游憩和游客旅游观光。此后,随着距离的增加,森 林公园数量呈逐渐减少趋势,分布逐渐稀疏。 一 旧 篝 {eI iiiiil5 . 。 图7湖南省主要河湖与森林公园分布的关系 [0,20】[20,40】[|0,60】[60,80】[80,100][100,1 ̄o][12o,140】>140 距离(km) 图6不同缓冲半径范围内的森林公园数量统计 表4湖南省不同河湖缓冲区范围内森林公园分布数量统计 距离(km) 森林公园数量(个) 比重(%) ! 39 :26 ! 35 ! : l3 兰 14 30.7l 20.47 27.56 lO.24 l1.02 4森林公园空间分布影响因素分析 4.1植被覆盖 森林公园以优美的森林资源和森林景观为发展依托,而 植被覆盖状况是表征森林公园的森林资源和景观质量状况 的重要方面 ,对森林公园的建设和分布具有重要影响。 表3湖南省森林公园植被覆盖状况统计 由表3的统计结果可知,湖南省有超过70%的森林公园 分布在植被覆盖指数大于0.45的地区,其中有35.43%的森 林公园分布于植被覆盖指数大于6o%的高覆盖地区,而小 于0.3的低植被覆盖地区森林公园较少,说明湖南省森林公 图8湖南省人口数量与森林公园分布关系 园的分布与植被覆盖情况关系密切,植被覆盖情况较好的地 区为湖南省森林公园分布的主要地区,有利于森林公园利用 4.3人口数量 由图8可知,湖南省森林公园空间分布与人口数量关系 ·l007· ·旅游资源· 切,基小呈“人Lj数 较多的巾卅l,森林公园数{i{=也较多; 人¨数 较少的『I『卅l,森林公园数艟也相对较少”的格局. .这主 是因为除张家 、天i'l“1、天际岭等少数森林公园 名度较岛、对省I^l外游 有较大吸引力外,湖南,甫人部分森 林公旧的客源以本地为主,人Il数 越多,对休 游憩空 的需求也越多.也住一定程度上促使r相关m州森林公园建 设的增加。 4.4 交通条件 以向速公路、 道、省道为依托,以5km为辨i离叫距进行 缓冲 分析,得到湖南省森林公州分 卜j交通线路的关系 (【 9) 统计不M缓冲区范围内的森林公 数 (表5)n『 知,湖南肯森林公同奈M分布 网道、高速公路、省道等主要 交通f 道分布的关系f 分密切,超过50%的森林公园分m t要交通线5kin以内的范罔,超过80%的森林公园离主 要交通线的距离 lOkm以内,.&现Ⅲ明显的交通指向性,这 也印证'r卡珂关学并的观点 和前文得}fj的湖南 森林公吲 守问分伽具有交通指…性的特点 究其原因,主要是因为交 通线川边可达性和【】n!f人性较好,彳『利于森林公 对外联 系、吸fjl 源。同时.rlI在一定程度l 减少森林公吲建没的 开支干"m此产生的生念环境影响及破坏 Z -Ic ^ _20 n 25 ●l5"■¨1ll 图9湖南省主要交通线与森林公园分布的关系 表5 湖南省主要交通线不同距离范围内的森林公园分布状况 5结论与建议 在空 分布格局上,由邻近指数、地理集r}|指数可知,湖 南省森林公园呈现出集聚分布和不均衡分布的特点,但集中 化程度小高,需要结合湖南实际和市场需求,进一少优化提 升分布密集地区的森林公园发展格局,并引导分 较为稀疏 的地区适当建设森林公园,推动全省森林公园空『uJm局与区 域实际的进一步 捌 具体 言,由夺问分布密度分析结果 可知,湖南省森林公旧分布的高密度区主要分布在长沙南北 郊区,次密度区主要分布在怀化周边、东部罗霄山脉北段,其 ·l008· 资源开发与市场R 【lIIr I)Pv Il1lⅢ nl&Market 2018 34(7) 他地区分 衔度较低 埘K沙市、怀化巾川边地区的密集I 言,麻以满足I订民 术和 假口的休I 游憩为主,优化提 外关键节点的公共交通没施和配套服务设施,适当建设森林 精观车道、骑i 道、步道等没施,发展完浮键康服务、休 娱 乐、野营露 、徒步登“I、[{然观光、自然体验、生态科 敦f『 等产品,¨造 JJu便捷优质的游憩空『口J,提升市民稍祉;埘 【IJ脉北段的密集区而 ,心引导各森林公园错位发眨、簏 化定何,努力彰显自身特色、培育自身的核心竞争 I『1f,住线路、 销、基础设施建没等方面『JlJ烈合作,联合打造 湘东森林公 群,发挥集聚效嘘,提升区域森林公 发腱 水平和影响乃。对森林公 分布稀疏的地区,应结合rI然 地理条件,0I 有条件的地区积极建没森林公吲,如长沙的 森林公同{:搜集中在市区的北部和南部, 适 加强尔 和 部地区森{木公园的建设乃度,推动环城森林游憩带的形 成,满足』f『民I1益增长的休I 游憩需求;f{f5『jfI、永州、衡 I 周边森林公 分 较少,¨丁适当加强建设.为市民的休f 、 游憩、娱乐等活动提供空问;舱阳南部和北郎、郴州西邪、怀 化北部的森林公园密度也 商,呵积极彰 地域文化特包和 森林景观特包,适度规划建没地方特色鲜IIJ】的森林公㈨.暇 tj【客源。 在交通叮达性方向,湖南省森林公川 问分布 现 沿 交通线带状发腱的特点, 现出明显的交通指向 ,人部分 地区的可达惟较好,但也有I,fI5分地区的森林公园可达 较 因此心进一步加强涮庭湖区、武陵山 、雩峰山区、 岭 …区等可达件较差地区的交通基础设施建设力度,完藩J 交 通条件,推进这 地 的森林公园与周边地 通达性千¨联系 度的加强; 时,积极推动跨肯区域协作,仃效打通湖南 j湖 北、重庆、贵州、广西、广东、汀西等周边省『“联系的通道,推 动省际森林公 的联动发展和跨省森林公 带、森林旅游带 的建设,带动竹际边界地区森林公园发腱条件的改善和发艇 水平的提升 、 空 化霞卜,湖南省森林公园主曼分布在距离城『f fl 】心20 8Okm的范围,这一 肼!离具有最件的旅行经济趴离,钉 利于更好地为『f 场服务,但 体数最较少, j人们口益增长 的生态旅游手u休闲旅游需求小相适应 此,应进一步fJI】Jl星 城市周边地 森林公园建设,通过推进林场转 、开展人I: 植树造园等方式打造一批特色鲜明的城郊型森林公 ,满足 ,ti民休 、健身、 111、游憩、亲近自然等方 的需求 影响湖南省森林公园 『f{J格局的因素t要有植破覆 、 河流、湖泊等 然因素及人门、交通等礼会经济凶索, 今 森林公园规划建设中,需要充分考虑这 素,以推动森林 公园空间布局与自然地理条件和社会经济发展相协调 空 格局分析对森林公 的优化布局和持续发展 仃 要意义,本文仪结合数理模 和GIS的空间分析功能,对 湖南省森林公园的空间分布特征及其影响因素进行 ’探索 性分析,受资料数据等的.对不同等级森林公园的 问 分布特点、空问格局差异等M题尚未涉及.有待进一步深化, 关于时空二维视角下的森林公园格局变化规律分析是F一 资源开发与市场Re80urce Development&Market 2018 34(7) ·旅游资源· 步研究的主要方向。 参考文献: 南省国家森林公园为例[D].长沙:中南林业科技大学硕士学位 论文,2016. 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