湖北省休闲农业空间分布格局及其影响因素分析

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　　摘要：以2010—2017年165个湖北省休闲农业示范点为研究对象，通过最邻近指数分析、核密度分析、Voronoi图三步迭代法、空间自相关分析、缓冲区分析、双侧相关性检验等方法，对湖北省休闲农业示范点的分布类型、分布密度、分布聚类、空间自相关性等进行了描述;并对有可能影响湖北省休闲农业发展的诸多因素进行分析讨论。结果显示，湖北省休闲农业示范点的分布表现出一定程度的集聚，其中，鄂东地区分布最为密集。休闲农业的分布受海拔、交通区位、市场环境因素影响明显，地方经济、人口密度逐渐变得次要。
　　关键词：休闲农业示范点;空间分布;核密度;相关性分析
　　Abstract： Taking the 165 leisure agriculture demonstration sites of Hubei province published in 2010—2017 as the research object，  the distribution type， distribution density， distribution clustering and spatial autocorrelation of the demonstration sites of leisure agriculture in Hubei province are described by using the methods of nearest neighbor index analysis， nuclear density analysis， three-step iteration method of Voronoi diagram， spatial autocorrelation analysis， buffer zone analysis， and two-sided correlation test; and many factors that may affect the development of leisure agriculture in Hubei province are analyzed and discussed. The results show that the distribution of leisure agriculture demonstration sites in Hubei province shows a certain degree of aggregation， and the East Hubei is the most densely distributed. The distribution of leisure agriculture is obviously affected by factors such as altitude， traffic location， and market environment， and the local economy and population density gradually become secondary.
　　Key words： leisure agriculture demonstration site; spatial distribution; kernel density; correlation analysis
　　通过对地理空间的分析，在宏观角度对一个地区的旅游业、旅游活动等进行研究讨论，是目前旅游研究的重要组成部分。早期国内学者研究的重点是对单一景区、旅游者空间行为进行分析，21世纪以来，国内学者将研究重心集中于旅游业的空间分布格局。吴必虎等[1]利用最近邻分析法对中国首批AAAA级景区的空间结构进行了分析。张广海等[2]对254处国家级休闲农业及乡村旅游示范县的空间结构特征进行了分析，以空间尺度为标准，国内旅游空间结构领域的研究呈现出由点至面，由小范围到大区域转变的趋势。
　　休闲农业最早出现于19世纪50年代的欧洲，经历了早起萌芽、扩展、发展等多个阶段，目前已形成度假农庄、教育农园、市民农园等多种形式的休闲农业载体[3]。相比于欧洲国家，中国休闲农业的发展起步较晚，于改革开放初期呈现出萌芽，部分观光农业产品出现[4]。20世纪90年代后，随着双休日制度的实施，中国休闲农业得到了初步发展[5]。21世纪初期休闲农业产业被国家旅游局及农业部纳入规范化管理程序，由此进入了规范发展的阶段[4]，近年来随着互联网技术的发展，电子商务等手段不断应用到休闲农业建设及运作的各个环节，其附加值不断增加，“按需定产”的消费模式逐渐替代“以产定销”的模式，中国休闲农业开启了创意发展的新时期[6]。
　　中国幅员辽阔，经济、气候、地形、地貌、基础设施、文化传统等在不同地区有较大的差异。《湖北省乡村振兴战略规划》发布后，湖北省就乡村旅游开展了一系列有建设性的工作。探讨湖北省休闲农业的发展，需要从湖北省实际情况出发，通过与其他地区的对比分析，找出影响湖北省休闲农业发展的关键因素，并以此总结出湖北省休闲农业发展的意见及建议，为湖北乡村振兴贡献一份力量。
　　有学者利用空间分析软件对湖北省乡村旅游做过一定研究。余瑞林等[7]聚焦于湖北省乡村旅游市场，对省内342家高星级农家乐进行空间分析，以此说明湖北省乡村旅游地的空间分布特点及其影响因素。吴清等[8]对2013年以前公布的湖北省休闲农业示范点进行了总结分析。但二者的研究都存在样本数量有限、时效性差的特点，尤其近几年，湖北省经济发展迅猛，基础设施不断完善，人民生活水平不断提高，休闲农业在业态、布局、影响因素等是否随着时间的推移发生了变化，这是本研究的价值所在。
　　1 研究区域及数据来源
　　本研究的区域为整個湖北省，其总面积约为18.59万km2。休闲农业业态广泛，包括农家乐、农业旅游景区等所有利用农业景观资源和农业生产条件的旅游产品，因此很难通过某一类型的农业旅游产品来概况一个地区休闲农业的总体情况，休闲农业示范点的打造为本研究提供了有利的基础数据。 　　2010年开始，湖北省政府开始审核评选省级休闲农业示范点的工作，截至目前，湖北省共评选出165个休闲农业示范点。本研究利用Google Earth软件提取了165个休闲农业示范点的地理坐标并通过Excel将其投射到ArcMap10.2空间分析工具中，并以此为研究样本，工作底图采用1∶4 500 000的湖北省行政地图。
　　本研究通过中国科学院地理科学与资源研究所网站，获取到湖北省地形、高程、人口、GDP、交通干道、河流等基础矢量数据。
　　2 空间分析
　　2.1 分布类型
　　本研究将165个休闲农业示范点位置录入ArcGIS10.2空间分析软件形成点要素，并以此为基础数据进行研究、总结。选择使用最邻近指数来测算休闲农业示范点在湖北省的分布情况，点要素在空间上的分布根据最邻近指数的不同可以分为均匀、随机、凝聚3种形态。
　　[dt]为第t个示范点到最临近示范点距离，A为区域面积，当最邻近指数R<1时，为凝聚型分布，并随着R值的不断变小，凝聚程度随之加大;当R>1时，为均匀型分布;当R=1时，要素分布类型为随机分布，即研究对象在空间内的分布无明显逻辑性。其中理论最邻近距离为16.31 km，实际最短距离为4.12 km，所以最邻近指数为0.25，因此湖北省休闲农业示范点的空间分布为凝聚型。
　　2.2 分布密度
　　分布密度表现为点要素在空间中的集聚程度，利用ArcGIS10.2空间分析软件的核密度分析功能对湖北省休闲农业示范点的分布密度予以研究。
　　图1显示了湖北省休闲农业示范点在不同地区的分布密度，总体呈现东高西低的态势。东部地区分布密度总体大于西部地区，其中武汉市、孝感市、鄂州市、黄石市等地分布密度最高;宜昌市西部、恩施州北部、十堰市南部分布密度最低，其Kernel值接近于0。值得一提的是，在经济发展水平有限的西部地区，休闲农业示范点的分布密度出现了几个次高点，分别为十堰市中部、襄樊市中部、宜昌市东部、恩施州南部。通过核密度分析发现两个规律，首先，湖北省休闲农业示范点的分布密度较高区域与地区行政中心所在地大体吻合;其次，分布密度较高的区域大体沿湖北省高速公路分布。因此，本研究假设行政中心及交通干道与湖北省休闲农业示范点的分布存在相关性。
　　2.3 分布集中化程度
　　以湖北省休闲农业示范点为质点绘制Voronoi图，计算其变异系数CV并利用三步迭代法对其聚类进行分析，变异系数CV的计算公式如下：
　　式中为St为第t个泰森多边形的面积，n为泰森多边形的数量，[S]为泰森多边形的平均面积。Duyckaets认为当CV值为33%～64%，为随机分布;当CV值≥64%，点集为集群分布;当CV值<33%，点集为均匀分布，图2中共165个泰森多边形，其中面积最小的为10.2 km2，面积最大的为533.3 km2，面积最大的是最小的52.28倍，平均值为111.35 km2，标准差为89.72 km2，CV值为67.37%>64%，说明湖北省休闲农业总体呈集群分布，取阀值为1000%进行聚类迭代（图2）。
　　如图2所示，湖北省休闲农业示范点大体分为3个片区，分别是以武汉市为中心的鄂东片区;以宜昌市、荆门市、襄阳市为代表的鄂中片区;以十堰市北部为代表的鄂西北片区，其中，鄂东片区面积最大。
　　2.4 空间自相关性分析
　　采用全局Moran’s I 指数和标准化Z值对湖北省休闲农业示范点进行空间自相关分析，Moran’s I 的取值范围为（-1， 1），在给定的显著性水平下若Moran’s I>0，表明存在正的空间自相关，休闲农业示范点在空间上显著集聚，值越接近于1，空间分布的差异性越小;若Moran’s I<0，则相反，表示休闲农业示范点在空间上分布越离散且存在显著差异;当Moran’s I接近或等于0时，表明休闲农业示范点分布没有空间自相关，倾向于不具有特定相似性的随机模式。当Z值>1.96或Z值<-1.96（α=0.05）时，表明休闲农业示范点在空间上存在显著的空间自相关性，相反，不具有空间自相关性。
　　通过GeoDa及ArcGIS 10.2空间分析软件对湖北省休闲农业示范点的全局Moran’s I指数进行测试，得到全局Moran’s I=0.532（>0），Z值=12.409>1.96，通过显著性水平α=0.05的检验，湖北省休闲农业示范点的空间分布表现出明显的空间自相关性（图3）。由图3可见，湖北省休闲农业的分布倾向于具有特定相似性的集聚模式，集聚分布显著，空间分布的自相似性强。
　　4 影响因素分析
　　一个地区经济、自然、社会、文化等等因素都有可能成为影响休闲农业分布的关键，京津冀地区休闲农业主要受道路交通、河流水系、旅游景区、客源地等因素影响[9];江西省休闲农业示范点主要沿大型城市中心、景区及交通干线分布[10];湖南省休闲农业分布主要受地区经济发展程度、资源禀赋、交通情况影响[11]。相比于其他省市，湖北省有自己的独特性，湖北省各地区间经济发展程度存在较大差距，鄂东诸如武汉市等城市经济发展水平远远高于恩施州、孝感市等地，基础设施、人口等要素也主要集中于武汉市等大城市及其周边，但恩施州等部分落后地区，出现了小范围的集聚，说明湖北省休闲农业的分布在不同区域可能存在不一样的内在推动力。不同要素对湖北省的休闲农业均有推动作用，但什么因素是推动当地休闲农业发展的关键因素，是本研究讨论的重点。
　　3.1 地形地貌因素
　　利用ArcGIS10.2对湖北省休闲农业示范点的空间分布以及湖北省高程数据进行叠加分析（图4），结果表明，休闲农业示范点主要集中于平原盆地，少量分布于鄂西北及鄂东南山地地区。从分布密集程度来看，平原及盆地地区分布密集，山地峡谷地区分布较为稀疏。由图5可见，湖北省休闲农业示范点主要集中于低于-100 m的广阔盆地，随着海拔高度的增加，休闲农业示范点数量总体呈下降趋势且在0～100 m下降十分明顯，从分布比例来看，-100 m以下的示范点所占比例最大，超过半数示范点分布于海拔低于100 m的地区。湖北省休闲农业的分布受地形因素影响明显，绝大多数休闲农业分布于盆地地区，在湖北省特殊的水文、地形、气候条件下，盆地地区更有可能形成有规模的休闲农业。 　　3.2 交通因素
　　交通因素一直是制约一个地区经济发展的关键，交通的改善可以直接影响一个地区人员、物资的流动，同时交通网络的密度也一定程度上反应了当地的经济发展现状。从乡村振兴的角度看，是否可以通过加强交通设施建设来推动休闲农业的发展，这是未来学术界考虑的重点。本研究试图通过对湖北省境内高等级公路（国道及省道）进行多环缓冲分析，从而得到交通干道周边不同距离内休闲农业示范点的数量，进而分析休闲农业示范点的分布与交通之间的关系。
　　利用ArcGIS10.2空间分析软件的缓冲区工具（buffer）以1 km为步距，以湖北省境内所有国道、省道為地理事物目标构建1～9 km的多环缓冲区（图6），再通过叠加手段，统计出不同缓冲区内休闲农业示范点的数量（表1）。由表1可见，近90%的休闲农业示范点分布于交通主干道9 km范围内，其中0～1 km数量最多，达38个，有超过50%分布于距离交通主干道3 km之内，并且随着距离的增加，每千米内分布的休闲农业示范点数量呈波动下降的趋势。
　　利用SPSS数理统计工具对不同距离内休闲农业示范点的数量进行了统计（表2）。由表2可见，休闲农业示范点数量与交通主干道距离的Pearson系数为-0.862**（P<0.01），说明休闲农业的分布与示范点位置距交通主干道的距离存在显著的负相关，即距离交通主干道距离越远，休闲农业发展状况越差;反之，随着距离交通主干道距离的缩短，休闲农业发展状况越好，说明当地交通基础设施的完善程度对休闲农业的发展有显著的促进作用。
　　3.3 市场因素
　　市场是决定一个地区休闲农业发展的关键所在，就湖北省而言，市场因素是否是休闲农业布局、建设、发展的导向因素，是否对休闲农业的发展起到关键乃至决定性作用，是本研究的重点。
　　从人口结构看，截至2018年湖北省城镇人口占总人口比例约为51.83%，超过农村人口。从消费能力看，湖北省城乡居民之间消费存在明显差距，城镇居民消费远高于农村居民，且仍有扩大趋势。基于此，本研究推断城镇居民是休闲农业的主要消费群体。城镇居民大多居住于主城区，因此研究市场因素对湖北省休闲农业的影响，关键是在空间上探寻休闲农业示范点与主城区直接的关系，并在此基础上讨论市场因素对湖北省休闲农业发展的作用。
　　通过Google Eath获取湖北省主要行政中心所在地，并以此为地理事物目标，以10 km为步长，建立10～100 km的多环缓冲区（图7），并利用空间分析叠加工具，得到不同距离内休闲农业示范点的数量（表3），以此为基础就休闲农业的分布与市场之间的关联进行分析。由于研究对象主要为休闲农业场所、设施等，因此其分布位置主要集中在广大的农村地区，而多数行政中心所在地周边10 km范围内均为城市，因此对于距行政中心10 km范围内的休闲农业示范点不予统计。
　　由表3可见，超过一半的休闲农业示范点分布于距行政中心40 km范围内，随着距离的增加示范点数量基本呈逐渐下降趋势，其中分布于30～40 km的示范点数量最多，为32家，次高点为30～40 km以及40～50 km两处，均为28个，由此可见40 km及其附近距离为湖北省休闲农业的最佳分布距离。
　　利用SPSS12.0工具对休闲农业示范点在行政中心不同距离内的分布进行了分析（表4）。由表4可见，距离与数量之间的Pearson系数为-0.96**（P<0.01），呈现出显著的负相关，表明随着距离的增加，休闲农业分布数量不断减少。
　　3.4 其他因素
　　一个地区的经济发展水平、人口密度往往是影响休闲农业的关键。吴清等[8]研究结果显示，湖北省休闲农业受人口规模因素影响明显，但是本研究增加2014—2017年的数据之后发现，人口规模因素对休闲农业的影响逐渐变小。基于此，本研究选取了2018年湖北省各地区GDP和人口密度数据，并将其提取至休闲农业示范点数据内，并以此为基础构建权重矩阵，利用空间分析模块对其进行聚类分析（图8，图9）。
　　如图8所示，只有武汉市以及鄂中小部分地区表现出“高-高”聚类，其他地方无明显聚类关系，表明除武汉市周边休闲农业受人口密度影响之外，湖北省绝大多数地区休闲农业的分布与人口密度无明显相关性。因此，湖北省休闲农业的分布受人口因素影响较小。相反，距行政中心的距离成为了影响其分布的重要因素。城市居民逐渐成为休闲农业的主力军，游客参与休闲农业的模式从就近参与转变为大城市居民的自驾游模式。
　　从图9可得，湖北省大范围内的休闲农业分布与GDP没有显著相关性，只是在局部地区，表现出了HH的同质性分布，极少部分地区，表现出HL的异质性分布，因此，湖北省休闲农业的分布受经济发展水平影响较少。
　　4 结论
　　湖北省休闲农业示范点最邻近指数为0.25<1;泰森多边形的面积变异系数为67.37%>64%，总体呈集聚分布，但是集聚态势不明显。根据分布密度与空间聚类分析，湖北省休闲农业表现出一定的聚类特质但是不明显，总体呈现出“三点集中，全面开花”的态势，绝大多数集中于鄂东、鄂中、鄂北三大板块，其中，鄂东地区分布最为密集，超过半数示范点集中于此，说明武汉市对湖北省休闲农业的发展起到了极大的推动作用。
　　湖北省休闲农业示范点的分布受交通、市场、海拔等因素影响明显，交通因素是决定休闲农业分布的最关键因素。随着距离行政中心及交通主干道的距离越大，休闲农业示范点的分布越稀少。湖北省休闲农业的分布与当地GDP、人口等没有明显的相关性，呈现多点开花的局面，其主要市场来自于大城市，自驾出行是当今游客参与休闲农业旅游的重要方式。湖北省绝大多数休闲农业示范点分布于海拔低于100 m的河谷、盆地等地区，这与河谷地区农业发展水平有关，就湖北省而言，河谷、盆地地区气候相对温暖湿润，地形平坦，农业发展禀赋好，对休闲农业的发展有促进作用。 　　综上所述，为实现休闲农业发展，可以通过改善交通带动落后地区休闲农业的发展。应加大农村基础设施建设，通过交通主干道连接农村与城市实现农村经济发展，助力乡村振兴战略。打造区域休闲农业品牌，通过主题线路打造的形式集中休闲农业产品，提高产品的品牌竞争力。
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