云南水资源与经济社会发展协调度的空间格局研究

童 彦，施 玉，朱海燕，高庆彦

(曲靖师范学院生物资源与环境科学学院， 云南 曲靖 655011)

水是基础性自然资源与战略性社会经济资源，同时还是一个国家综合国力的有机组成部分。水资源问题引起全球的广泛关注始于20世纪末期世界许多国家用水量急剧上升，部分地区甚至出现水危机，由此引发世界相关组织对水资源问题及其影响的重视与探讨[1]。国内外学者对水资源问题的探讨主要集中在水资源可持续管理与城市水安全评价[2]，主要围绕水资源供需分析、水资源承载力、水资源配置、城市水安全评价以及水资源可持续利用等层面和角度展开[3-7]。

有关水资源与经济社会发展协调度的研究并不多，主要围绕水资源对社会经济发展的支撑能力评价[8,9]以及区域水资源与社会经济协调发展评价中计量模型的应用[10]。本文拟选取与水资源密切相关的经济社会发展指标与生态环境保障相关指标，从水资源及其利用、经济社会发展和生态环境保障三方面，构建云南省水资源与经济社会发展协调度评价指标体系。并以2007年和2013年相关数据为支撑，定量计算不同时段水资源与经济社会发展的协调程度，并根据综合协调度划分标准，对上述两个时段的协调程度进行类型划分，同时在GIS技术支持下，揭示不同时段云南省各市(州)水资源与经济社会发展协调度的空间格局特征与空间格局的变化特征。以期为正确评价和判断云南区域经济社会可持续发展的水资源支撑能力提供科学依据，进而为制定与水资源分布格局相协调的区域社会经济发展战略，为促进区域人口、资源、经济及生态环境的协调发展提供决策参考。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

云南地处我国西南部，北纬21°9′～29°15′，东经97°31′～106°12′之间。全省土地面积为39.4万km2。气候以亚热带山地和高原季风气候为主，干、湿季节分明，有明显的垂直分带现象，降水以降雨为主。水资源总量极为丰富，多年平均水资源总量约2 209亿m3，仅次于西藏、四川两省区，居全国第3位[11]。但是受地形、海拔、降水量时空分布和经济社会发展等因素的影响，水资源空间分布极不均匀，总趋势为西多东少，南多北少，山区多，河谷平坝少。此外，水资源与人口、耕地等经济发展要素不匹配，占全省土地面积6%的坝区，集中了2/3的人口和1/3的耕地，但水资源量却只有全省的5%；滇中重要经济区的人均水资源量仅有700 m3左右，处于缺水状态[12,13]。因此，在系统分析云南各市(州)水资源及其开发利用现状的基础上，选取一定指标对云南各地区的水资源与社会经济发展协调度进行评价，不仅有利于协调区域分工和产业布局，避免国土空间开发和建设的无序，而且对于实现区域经济社会可持续发展具有重要意义。

1.2 数据来源

云南省及各市(州)2007年与2013年水资源拥有量数据、用水总量数据、农业用水数据、工业用水数据、生活用水数据、人口数据、GDP总量数据和土地面积数据均来源于《云南统计年鉴2014》、《云南统计年鉴2008》和《云南省水资源公报2013》。获取以上基础数据后，建立水资源与经济社会发展基础数据库。在GIS技术支持下，利用Arcview3.3软件，揭示不同时段云南水资源与经济社会发展协调度的空间格局特征与空间格局的变化特征。

2 研究方法

2.1 指标体系的构建

2.1.1指标的选择

基于上述对云南省水资源与经济社会发展的理解和把握，遵循科学性、综合性、层次性、代表性、可操作性等原则[14]，从能够综合反映水资源供需矛盾和能够反映社会经济系统对水资源短缺风险的承受能力的角度[15]，从水资源及其利用、经济社会发展和生态环境三方面，选取13项指标构建云南省水资源与经济社会发展协调度评价指标体系(见表1)。该评价指标体系包括三层，准则层为水资源及其利用状况、经济社会发展水平和生态环境保障。指标层中共有人均用水量、万元GDP用水量、地均水资源占有量等13项指标。其中水资源及其利用评价包括人均用水量、水资源开发利用率等3项指标；经济社会发展评价包括万元GDP用水量、人均GDP等7项指标；生态环境评价包括地均水资源占有量、城市污水处理率等3项指标。

2.1.2指标权重的确定

目前常用的权重确定方法主要有层次分析法、主成分分析法、熵权法等，其中层次分析法是一种定性与定量相结合的决策分析过程。本研究采用层次分析法(AHP)，通过问卷调查的方式，让多位专家分层给出判断矩阵，并将多位专家给出的重要性判断结果进行平均值计算，得到最终的判断矩阵，并在此基础上采用和积法，通过层次单排序、层次总排序和一致性检验，计算出各指标的权重[16](见表1)。

2.2 协调度计算方法

水资源与经济社会发展协调度的计算引用汪党献等提出的计算模型[17]，即云南省各市(州)评价指标的协调度是相对于云南各市(州)的平均水平而设定的。具体计算公式如下。

(1)

(2)

(3)

式中：CIj为某市(州)综合协调度指数；WPCRj为某市(州)人均水资源相对指数，其计算为：某市(州)人均水资源拥有量WPCj与云南全省人均水资源拥有量WPC的比值；OPCRj为某市(州)社会经济与生态环境相对指数，其计算为：某市(州)社会经济与生态环境指标值OPCj与云南全省社会经济与生态环境指标值OPC的比值；W为指标权重。

由于协调度为一个无量纲数，所以协调度的值越大，则表示水资源对区域社会经济发展的支撑能力越强；反之，协调度的值越小，支撑能力越弱。并且，协调度的值大于1，表明该市(州)水资源对其社会经济发展支撑能力大于云南省的平均水平；小于1，则小于云南省平均水平。

2.3 协调度划分标准

考虑到目前由于人工采取的节水和开源、工程措施和许多非工程措施等方面的影响，使水资源的支撑能力具有相对弹性，从而可以在一定程度上提高水资源对社会经济的支撑能力[18]。因此，结合云南水资源实际情况确定综合协调度的划分标准(见表2)，并由此可对云南各市(州)水资源与社会经济发展协调度进行划分和评价。

表2 协调度划分标准Tab.2 The coordination degree of criteria for the classification

3 讨论与分析

根据协调度模型的基本内涵，由公式(1)、公式(2)和公式(3)计算得到2007年与2013年各市(州)水资源与经济社会发展协调度综合指数CIj，并根据协调度划分标准(见表2)对上述两个时段水资源与经济社会发展协调度的类型进行划分，并在Arcview3.3软件支持下，揭示不同时段云南水资源与经济社会发展协调度的空间格局特征与空间格局的变化特征。结果见表3和图1。

3.1 2007年协调度的空间格局

3.1.1协调度的类型组成

从协调度的类型组成看(如表3所示)，2007年云南省各市(州)水资源与经济社会发展的协调度呈现极不协调、不协调与协调3种类型。其中处于协调类型的地(州)有9个，占到56.25%；处于极不协调类型的地(州)有4个(占25%)；处于不协调类型的有3个地(州)，所占比例为18.75%。可见，2007年云南省各市(州)水资源与经济社会发展协调度的类型以协调为主，全省水资源与经济社会发展总体状态是协调的，协调程度的差异较小。

3.1.2协调度的空间分布

从协调度的空间分布看[如图1(a)所示]，处于协调类型的地(州)主要分布于滇西边界和滇南边界，具体为滇西的迪庆州、怒江州、丽江州、保山市、德宏州、临沧市和滇南的普洱市、西双版纳州、文山州。可见，水资源对上述区域社会经济发展的支撑能力很强；处于极不协调类型的地(州)集中分布于滇中城市群所在区域，即昆明市、曲靖市、玉溪市和楚雄州，说明水资源对滇中城市群社会经济发展的支撑能力弱，水资源难以支撑社会经济发展的需水要求；处于不协调类型的地(州)分布比较分散，分别为滇东北的昭通市、滇西的大理州和滇南的红河州，说明这3个区域社会经济发展与水资源的利用情况不匹配。综上所述，2007年云南省各市(州)水资源与经济社会发展协调度的空间分布呈现出：经济社会发展程度较高的区域，水资源与经济社会发展协调度较低；而经济社会发展程度较低的边境区域，水资源与经济社会发展协调度却较高。这表明，水资源的空间分布与经济发展要素的空间分布不匹配。

3.2 2013年协调度的空间格局

3.2.1协调度的类型组成

从协调度的类型组成看(如表3所示)，2013年云南省各市(州)水资源与经济社会发展的协调度呈现极不协调、不协调、基本协调与协调四种类型。其中处于协调类型的地(州)有6个，占到37.5%；处于极不协调类型的地(州)有5个(占31.25%)；处于基本协调的地(州)有3个(占18.75%)，处于不协调类型的有2个地(州)，所占比例为12.5%。由此可见，2013年云南省各市(州)水资源与经济社会发展的协调类型主要为两种极端类型，即协调类型和极不协调类型(这两种类型总共占69%)。这表明，云南各市(州)水资源与经济社会发展的协调程度差异巨大。

3.2.2协调度的空间分布

从协调度的空间分布看[如图1(b)所示]，处于极不协调类型的市(州)集中分布于经济社会发展程度较高的滇中城市群(昆明市、曲靖市、玉溪市和楚雄州)和滇西的大理州，说明水资源对上述5个市(州)社会经济发展的支撑能力弱，水资源难以支撑社会经济发展的需水要求；处于不协调类型的市(州)分布比较分散，分别为滇东北的昭通市和滇南的红河州，说明这两个区域社会经济发展与水资源的利用情况不匹配；处于基本协调类型的市(州)集中分布于滇西的保山市、临沧市和丽江市，说明上述3个区域的水资源对其经济社会发展具有一定的支撑能力；处于协调类型的市(州)主要分布在滇西边境和滇南边界，具体为滇西的迪庆州、怒江州、德宏州和滇南的普洱市、西双版纳州、文山州，可见这些区域经济发展基本不受水资源的制约，水资源对其经济的发展具有很强的支撑能力。综上所述，2013年云南省各市(州)水资源与经济社会发展协调度的空间分布呈现出：经济社会发展程度较高的区域，水资源与经济社会发展协调度较低；而经济社会发展程度较低的边境区域，水资源与经济社会发展协调度却较高。这表明，水资源的空间分布与经济发展要素的空间分布不匹配。

3.3 2007-2013年协调度空间格局的变化

3.3.1协调度的类型组成变化

从协调度的类型组成变化看，2007年云南省各市(州)水资源与经济社会发展的极不协调、不协调与协调三种类型；到2013年协调度增加为极不协调、不协调、基本协调与协调4种类型，增加了基本协调这种类型。这表明，2007-2013年全省水资源与经济社会发展协调度的类型组成朝着多样化的方向发展。与此同时，2007年处于协调类型的地(州)有9个，占到56.25%，水资源与经济社会发展协调度的类型以协调为主，全省水资源与经济社会发展总体状态是协调的，协调程度的差异较小；到2013年协调类型主要为两种极端类型，即协调类型和极不协调类型(这两种类型总共占69%)，各市(州)水资源与经济社会发展的协调程度差异巨大。这表明，2007-2013年全省水资源与经济社会发展协调度的差异在增大。

3.3.2协调度的数值变化

从协调度的数值变化看(如表3所示)，2007-2012年云南省16个地(州)中，仅曲靖市、昭通市、红河州、文山州和西双版纳州的综合协调度值略有增加，但增加的幅度很小，不足以使曲靖市、昭通市和红河州的协调类型发生改变。与此同时，剩余11个地(州)的综合协调度值均有所下降，其中保山市、丽江市、临沧市和大理州的综合协调度值下降显著，已经使上述4个市(州)的协调类型发生改变，其中保山市、丽江市、临沧市的协调类型由协调转变为基本协调，大理州的协调类型由不协调转变为极不协调。由此可见，2007-2013年全省仅有5个市(州)综合协调度值略有增加，但增加的幅度很小，不足以使其协调类型发生改变；而同时有11个地(州)的综合协调度值均有所下降，其中有4个市(州)的综合协调度值下降显著，以至协调类型发生改变。这表明，2007-2013年全省水资源与经济社会发展的协调程度呈下降趋势。

3.3.3协调度的空间分布变化

从协调度的空间分布变化看(如图1所示)，2007-2013年处于极不协调类型市(州)的空间分布范围在扩大，而处于协调类型市(州)的空间分布范围在缩小。原本部分协调类型的分布区转变为新出现的基本协调分布区。不协调区的分布和范围均没有发生变化。由此可见，2007-2013年全省经济社会发展程度较高的区域，水资源与经济社会发展协调度较低；而经济社会发展程度较低的边境区域，水资源与经济社会发展协调度却较高，水资源的空间分布与经济发展要素的空间分布不匹配的格局并没有发生改观，并且这种空间分布不匹配的状态有扩大趋势。

4 结 语

根据不同年份云南各市(州)水资源与经济社会发展协调度综合指数CIj的计算结果，并结合协调度划分标准对不同年份云南各市(州)水资源与经济社会发展协调状态进行划分，在GIS技术支持下，利用Arcview3.3软件揭示不同时段云南水资源与经济社会发展协调度的空间格局特征与空间格局的变化特征，结论如下。

第一，水资源与经济社会发展协调度的差异在增大。由协调度的类型组成变化可以看出， 2007年处于协调类型的地(州)占56.25%，水资源与经济社会发展协调度的类型以协调为主，全省水资源与经济社会发展总体状态是协调的，协调程度的差异较小；到2013年协调类型主要为协调和极不协调两种类型(总共占69%)，水资源与经济社会发展协调程度的差异在增大。

第二，水资源与经济社会发展的协调程度总体呈下降趋势由协调度的数值变化可以看出，2007-2013年全省仅有5个市(州)综合协调度值略有增加，但增加的幅度很小，不足以使其协调类型发生改变；而同时有11个地(州)的综合协调度值均有所下降，其中有四个市(州)的综合协调度值下降显著，以至协调类型发生改变。这表明，2007-2013年全省水资源与经济社会发展的协调程度呈下降趋势。

第三，水资源空间分布与经济发展要素空间分布不匹配的状态有扩大趋势由协调度的空间分布变化可以看出，2007-2013年处于极不协调类型市(州)的空间分布范围在扩大，而处于协调类型市(州)的空间分布范围在缩小。原本部分协调类型的分布区转变为新出现的基本协调分布区。不协调区的分布和范围均没有发生变化。全省经济社会发展程度较高的滇中地区，水资源与经济社会发展协调度较低；而经济社会发展程度较低的边境区域，水资源与经济社会发展协调度却较高，水资源空间分布与经济发展要素空间分布不匹配的格局并没有发生改观，并且这种空间分布不匹配的状态有扩大趋势。

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