基于GIS的唐山休闲农业园区类型及空间分布特征研究

王奉林，郝晨曦

(华北理工大学 矿业工程学院，河北 唐山 063210)

休闲农业作为一种产业，兴起于20世纪三四十年代的意大利、奥地利等国家，随后迅速在欧美国家发展起来[1]。休闲农业是指利用农业自然生态环境资源，结合农村特有的文化、生活、生产活动，为人们提供旅游度假休闲场所(或方式)、体验农村生产生活机会的一种新兴农业经济形态[2]。休闲农业是一项提升国民福祉、复合效益明显的重要产业。随着工业化、城镇化快速发展，我国乡村转型发展与新农村建设不断推进[3]，以科学推进特色产业发展、农村土地整治等为主要特征的农村体制机制创新[4]，对破解我国“三农”难题、统筹区域城乡发展、促进休闲旅游等产业转型升级，均具有重要的意义和作用，并直接推动了我国休闲农业进入快速发展期。

随着人们对休闲旅游认识逐渐加深，有关休闲农业的各方面多角度研究也逐步深化。目前，国内外学者就休闲农业形成机理及休闲农业体验者的感知[5-6]、休闲农业发展状况[7]、空间格局与优化[8-14]等开展了一些定性和定量的研究，还有一些学者对休闲农业的影响因素[15-17]进行了研究。这些研究丰富了休闲农业形成与发展的相关理论和技术方法。目前相关研究主要具有如下特点：从研究内容来看，多将休闲农业作为整体进行研究，仅有少数学者基于园区某些属性进行分类研究[7，18-20]，但分类标准并不相同；从研究区域来看，研究对象选取的范围普遍较大，主要是省级以上范围，且多数研究区域是经济发展较好的大城市周边区域，但是随着休闲农业快速发展，一些中小城市或某些经济发展较好的中小区域的休闲农业也已初具规模，这些区域也具有一定的研究价值，因此部分学者开始关注对典型案例的研究[21-23]。唐山作为一个具有百年历史的工矿业城市，经济发展一直位于河北省前列，随着资源型城市转型升级，生态文明建设提速，以及城镇化、乡村振兴进程的不断推进，唐山市质量型农业蓬勃发展，乡村旅游和休闲农业已具有一定的规模，但仍存在优化和改进之处。

基于此，本文运用GIS作为辅助分析手段，将唐山市作为研究区域，对其休闲农业园区的类型、空间分布特征以及相关影响因素等进行量化研究，以期为唐山市休闲农业产业的优化发展提供数据支撑，也为中小区域农业园区的研究提供借鉴。

一、研究区概况与数据

(一)研究区概况

唐山地处渤海湾中心地带，位于河北省东部，地势北高南低，自西、西北向东及东南趋于平缓，直至沿海，总面积为13 472平方千米。目前唐山正处在经济转型升级的发展阶段，旅游业是唐山一个重要的发展方向。根据《2018年唐山统计年鉴》数据可知，2017年唐山市有A级以上景区37个，星级饭店47家；全年共接待海内外旅游者5 603万人次，比2016年增长25.1%；旅游总收入587.3亿元，比2015年增长34.1%。相关数据也显示，唐山农业、林果、畜牧、水产资源丰富，有良好的乡村旅游和休闲农业发展基础。

唐山市现辖7个市辖区、3个县级市、4个县、3个开发区、1个管理区。本研究根据地理、经济特征，将全市划分为北部山区、中部城区、滨海地区以及管理区四个类型区作为研究分区，其概况图如图1所示。

图1 唐山市概况图

(二)数据来源及初步处理

休闲农业园区数据获取的方式是在网络调研获取样本数据的基础上，经网络地图定位和人工电话核实确定有效数据。经网络调研共收集到340个样本数据(截止到2018年4月28日)，剔除无法在地图上定位和电话不通的150个，最终获得190个有效数据(其中包括77个省级园区[24]，113个普通园区)。由于路南区、芦台经济技术开发区、汉沽管理区、高新技术产业开发区和海港经济开发区在本研究中未统计到休闲农业园区，因此下面的研究中对此不作对比分析。

结合前人研究成果与休闲农业实际发展情况[20]，依据资源性质、产品和服务的功能，将唐山市休闲农业园区类型划分为农事体验、农业科技、休闲观光、乡村文化和特色村镇5个一级类和12个二级类，具体分类及其在各区县的分布情况见表1和图2。

表1 唐山市休闲农业园区类型与数量统计汇总表

图2 唐山市不同类型休闲农业园区各区县分布图

二、研究方法

(一)Voronoi多边形变异系数(CV)

利用ArcGIS软件制作Voronoi图对唐山休闲农业样点进行空间分割，形成不同面积的Voronoi多边形，通过计算多边形面积的变异系数，来分析点状要素在空间分布上的变化程度。根据Duyckaerts[25]的研究成果，当CV≤33%时，点状要素集为均匀分布；当33%

(二)全局Moran’s I指数和局域关联指数Getis-Ord Gi*

全局Moran’sI指数用来分析休闲农业园区在整个研究区域内空间相关性的整体趋势和差异[26]，其计算公式如下：

(1)

局域关联指数Getis-OrdGi*用于测度不同区域单元的热点区与冷点区的空间分布[27]。计算公式如下：

(2)

式中，xj为研究区内第j个区域休闲农业点数量；wij为空间权重函数。在使用时，通常将Gi*(d) 进行标准化处理，即：

(3)

式中，E(Gi*)与VAR(Gi*) 分别为Gi*的期望值和变异系数。当Z(Gi*)>0 时，则表示i区县是休闲农业园区分布的热点区，在空间上呈高值空间集聚；当Z(Gi*)<0时，则表示是冷点区和呈低值空间集聚。

三、结果与分析

(一)休闲农业园区数量与类型特征

由于不同的地理环境、自然资源及经济条件，唐山市不同类型的休闲农业园区在区域分布上存在差异，进一步汇总分析得到表2和图3。

根据表2，从数量上看，全市休闲农业园区在各分区的分布不均匀，主要集中于北部山区，总计94个，所占比重49.47%；其次为中部城区，总计58个，所占比重为30.53%；数量最少的区域为滨海地区，总计38个，所占比重为20.00%。各区县的休闲农业园区同样呈现数量不均匀分布，分布数量最多的区县是北部山区的迁西县，总计28个。

表2 唐山市不同地区各类型休闲农业园区数目统计表

图3 唐山不同类型休闲农业园区各区县对比分布图

从类型上看，全市范围内农事体验类休闲农业园区数量最多，所占比重达54.21%，其次为休闲观光类，所占比重为27.37%，农业科技类以及乡村文化类较少，特色村镇类数量最少，仅占2.11%。各区县的休闲农业园区各类型比重不均衡，这与总体类型分布基本一致，尤其是乡村文化类和特色村镇类仅在个别区县内有分布。在各区县中，占比重最大的同样是农事体验类，玉田县和曹妃甸区农事体验类比重高达80.00%，其余各区县(除滦南县外)农事体验类比重均高于40%；其次为休闲观光类，其中滦南县区域内休闲观光类比重最大，达58.33%。

由以上分析可知，唐山丰富的农业资源和市场需求形成了较为丰富的休闲农业园区类型，但由于受到开发条件及经济发展程度等多种因素影响，各类资源的发展规模和内部结构还存在差异；农事体验类园区数量最多，说明唐山休闲农业的发展仍然处于功能单一的低级阶段，产品的层次和体验的深度急需提升。

(二)休闲农业园区的空间分布特征

1.空间分布模式与差异

采用ArcGIS软件，以唐山市190个休闲农业点为质心，生成泰森多边形，计算Voronoi多边形面积，进行全市、各分区及各类型休闲农业园区变异系数(CV)分布模式的分析，详细结果见图4，表3和表4，图5。

图4 唐山市及各分区休闲农业园区Voronoi多边形图

区域数量/个平均面积/km2标准差/km2变异系数(CV)(%)分布形态全市19075.8489.51118.02集群分布北部山区9458.9645.6777.46集群分布中部城区5858.7070.98120.92集群分布滨海地区38138.64142.69102.92集群分布

结合图4和表3，并根据计算结果和判定标准可知，全市Voronoi多边形变异系数CV值为118.02%，属于集群分布模式，集群程度较高。各分区CV值也都属于集群分布模式，且从CV值大小来看，中部城区集群度更高，滨海地区集群程度也较高，说明目前这两个分区的休闲农业发展处于围绕某一区域发展或资源聚集发展的状况，发展程度较低；北部山区CV值最小，可以看出该分区休闲农业发展覆盖面较广，充分地利用整个区域资源进行了发展，发展程度较高。从整体来看，唐山休闲农业园区在地理空间布局上，有集群发展趋势，这有利于整合乡村旅游资源、延长农业产业链、降低经营成本，从而提高休闲农业的竞争能力。

表4 唐山市各类型休闲农业园区变异系数及分布形态

a.农事体验类

b.休闲观光类

c.农业科技类

d.乡村文化类

e.特色村镇类图5 唐山市各类型休闲农业园区Voronoi多边形图

由于各类型休闲农业发展依托的资源环境不同，分布形态也就各不相同，结合图5和表4可以看出，农事体验类与休闲观光类均为集群分布形态，且休闲观光类集群程度更高，主要集中分布在唐山市北部山区以及各区县城区近郊地区，这与两者均为自然环境资源和客源市场依托型的园区类型有紧密联系：玉田县和遵化市为农业大县，拥有优良的农业环境，并且玉田县、遵化市、迁安市、迁西县以及丰润区的东北部地区拥有良好的丘陵山区自然环境资源，各区县城区为人口聚集地区，这些资源为农事体验类与休闲观光类休闲农业的发展提供了良好的条件。虽然这导致农事体验类和休闲观光类休闲农业的发展呈现出果蔬采摘的同质化现象，但也不乏具有区域特色的休闲农业园区，例如，依托山区资源建立的玉田县玉泉山生态观光园、围子山绿色生态观光园；以板栗种植采摘为依托的遵化市马兰峪京东板栗生态园。

农业科技类休闲农业园区为随机分布形态，这与当地农业科技发展程度有关，各区县农业科技发展不均衡影响了该类型的空间分布。总体来看，北部和南部等农业种植地区此类型园区分布较多，中部城区分布较少；乡村文化类和特色村镇类园区由于数量较少，最终均表现为随机分布形态，两者的发展一般依托于当地乡村发展状况以及乡村习俗和农耕习俗等。

2.空间关联特征分析

通过计算，唐山休闲农业园区空间分布的全局Moran’sI指数为0.797 918，正态统计量Z值为正2.252 89，P为0.024 266，检验结果较为显著(Z值大于0.1置信水平临界值1.65)，说明唐山休闲农业园区空间分布存在显著的空间自相关性，在空间上表现为集聚特征。进一步对唐山休闲农业园区的冷、热点区进行分析：计算各县区的局域关联指数Getis-OrdGi*，并依据计算得到的GiZScore，采用自然断点法将唐山休闲农业园区在空间上划分为热点、次热点、次冷点和冷点4种类型区，结果见图6。

图6 唐山市休闲农业园区空间分布冷、热点区图

根据图6，全市休闲农业园区的热点区和次热点区共8个，占总点数的50%，与北部山区和滨海地区所包含的区域刚好吻合；冷点区和次冷点区共有8个，也占总点数的50%，主要分布于中部城区以及管理区两个区域。唐山休闲农业园区空间分布存在显著的空间自相关性，北部地区和滨海地区高于中部城区和管理区；热点区和冷点区分布有明显的差异。

四、结论与讨论

(一)结论

在数量和类型上，唐山市休闲农业园区总体数量和类型分布不均匀。园区主要集中分布于北部山区，其次为中部城区，数量最少的区域为滨海地区；类型上以农事体验类数量最多，农业科技类及乡村文化类较少，特色村镇类最少。

在空间分布上，唐山市休闲农业园区总体为集群分布模式，且中部城区聚集程度最高，滨海地区次之，北部山区集群程度最低，园区分布更为分散。农事体验类和休闲观光类为集群分布模式，其他类型园区为随机型分布模式。休闲农业园区空间分布存在显著的空间自相关性，北部地区和滨海地区高于中部城区和管理区；热点区和冷点区分布有明显的差异。

(二)讨论

当前唐山市休闲农业正处于初级成长阶段，为鼓励其向深度发展，应采取多元化发展策略。首先，立足现有农事体验类和休闲观光类园区的基数和特色，在原有集群发展区基础上大力开发周边资源，向外围发展；其次，以唐山北部山区发展优良的休闲农业园区为借鉴，大力推动唐山南部和东部休闲农业的发展，加快发展农业科技类园区，进一步挖掘和开发特色村镇和乡村文化类产品；再次，在休闲农业园区分布密集的地区实现提档升级，在园区分布较为稀疏的地方加大政府扶持和引导的力度，进一步优化休闲农业空间布局。

本研究主要针对唐山市休闲农业园区的类型和空间分布特征进行了分析，对于造成园区数量和类型均分布不均匀以及空间分布存在差异性的影响因素将作为后续研究的重点。