福建省县域可持续发展水平空间格局与动态变化研究

曾春水,钟全林,蔺雪芹,程栋梁,柳 坤,郑巧芳

(1.福建师范大学地理科学学院,福建福州 350108;2.首都师范大学资源环境与旅游学院,北京 100048）

福建省县域可持续发展水平空间格局与动态变化研究

曾春水1,2,钟全林1＊,蔺雪芹2,程栋梁1,柳 坤2,郑巧芳1

(1.福建师范大学地理科学学院,福建福州 350108;2.首都师范大学资源环境与旅游学院,北京 100048）

通过构建福建省县域可持续发展水平的评价指标体系并收集相关数据,采用主成分分析、方差分析与加权移动平均等方法对2003-2008年福建省县域可持续发展水平空间格局与动态变化进行分析。结果表明:1）福建省县域可持续发展水平整体两极分化明显,且两级差距扩大;高发展水平的县域间差异显著,而低发展水平的县域间差异不明显。2）福建省可持续发展空间格局由“沿海一级长轴”、“西部二级短轴”及广大低水平区域构成。“沿海一级长轴”范围稳定,等级结构优化;“西部二级短轴”范围变小,等级稳定,可持续发展水平空间不平衡有所减弱。3）在海峡西岸经济区建设过程中,应基于福建省可持续发展水平和空间特征,促进闽台多层次和全方位的分工与合作。

可持续发展;县域;空间格局;加权移动平均法;福建省

0 引言

区域可持续发展评价是对区域可持续发展进行诊断与做出科学决策的依据,是可持续发展研究的关键性问题与热点。可持续发展具有区域性和时效性的特点,所以可持续发展评价必须落实到具体时间和空间。已有的可持续发展时间系列和空间格局的综合性评价研究成果分析主要集中在3方面:1）时间系列(纵向）研究。如杨勤业等[1]建立代际环境冲突公平判断模型,并以唐山市为例探讨了可持续发展代际公平的问题;杨宇等[2]基于资源开发利用的视角对乌昌地区的可持续发展进行动态评价;戴全厚等[3]和王志宪等[4]分别对东北低山丘陵区黑牛河小流域和长江三角洲进行可持续发展的动态变化分析;许学强等[5]动态评价了广州市可持续发展的综合水平,并把结果划分为若干发展阶段;李利锋等[6]对拉萨地区可持续发展的子系统进行动态变化研究;李锋等[7]建立城市可持续发展指标体系并根据济宁市城市规划值等数据对其可持续发展进行评价和预测;赵莹雪[8]根据山区县农业特点,构建指标体系并动态评价五华县农业可持续发展综合水平;袁雯等[9]依据社区特点,构建社区可持续发展体系并进行动态评价。2）空间比较(横向）研究。如廖志杰等[10]利用区域 PRED系统评价了中国各省(市）可持续发展水平,并研究其空间分布特征;贾若祥等[11]将中国各省(市）可持续发展水平分为六类,并对其空间分布规律进行研究;方创琳等[12]、苏培玺等[13]、王黎明等[14]分别研究了河西地区、荒漠绿洲、沿海地区可持续发展能力的特征及地域规律。3）时间和空间结合研究。如张健等[15]研究了滁州1975 -2005年经济可持续发展趋势和各区县可持续发展水平;陈利顶等[16]进行了长江流域不同因子可持续性动态变化过程分析和不同地区1991-1996年各因子可持续变化过程评价;张正栋[17]研究了珠江河口地区9地市1996-2002年可持续发展状态的变化。可持续发展的内涵要求做到代际公平和区域公平,但从已有研究成果看,往往存在两种倾向,一是侧重时间内涵而忽视空间内涵,二是侧重空间内涵而忽视时间内涵[18],对于时空结合研究仅为横向比较和纵向比较,并没有对可持续发展的空间分布不平衡性和空间格局结构的变动等问题进行更深入研究。

从研究尺度看,以国家、地带、流域、省、地级市、县域、乡镇甚至社区为区域单元,受数据可获取性等原因影响,多数研究成果是基于地区、省(区）级、市级地理单元,以县域、乡镇、社区为单元研究较少。县域单元在我国政治经济生活中具有独特地位和基础作用,更能从微观方面揭示区域可持续发展差异本质[19,20],在关注地区、省际和市单元的同时也应关注县域尺度。为此,本文以福建省各县域为单元,采用主成分分析、方差分析与加权移动平均等方法测度与分析福建省可持续发展水平、空间分布特征、不平衡性和空间结构动态变化,为福建省制定区域社会经济总体发展规划与“海峡经济区建设”政策等提供决策参考,也为其它区域可持续发展时空研究提供参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

基础数据来源于《2004年福建省统计年鉴》、《2009年福建省统计年鉴》、《2007年福建省地图册》、《福建省行政区域界限基础地理底图》。

1.2 研究方法

1.2.1 福建省可持续发展指标体系构建 遵循科学性、实用性、动态性、典型性、可比性、可操作性、数量化和广泛性原则[5],兼顾福建省区域发展系统的特性和现有的数据基础,从资源、环境、经济和社会4方面,客观构建符合福建省区域发展评价的指标体系(表1）。

表1 福建省县域可持续发展水平评价指标体系① 耕地面积、森林覆盖率、林木蓄积量数据较稳定,用2007年数据代替2003年和2008年,土地面积来源于《2007年福建省地图册》,其他指标数据来源于2004年和2009年的福建省统计年鉴。Table 1 Evaluation index system of sustainable development potential for each county in Fujian

1.2.2 福建省县域可持续发展评价模型 主成分分析是把反映样本某项特征的多个指标变量化为少数几个综合变量的多元统计方法,是一种降维处理技术[21]。为了保证指标体系的全面性,选取了30个指标,采用主成分分析方法将重叠信息剔除,可以兼顾全面性与科学性,并选取累计方差贡献率达85%以上的主成分相关信息进行分析。根据主成分的贡献率和各样本在该主成分上的载荷进行加权求和,计算各样本在主成分的综合得分,公式如下:

其中:Fx为第x个样本的综合得分,W i、V i分别为第i个主成分权重和载荷值。

1.2.3 方差分析 方差分析主要用于衡量一组地理数据与平均值的离散程度,本文用于衡量县域可持续发展水平的离散程度及动态变化,用SPSS12.0软件求得方差。公式如下:

式中:σ2为方差,n为样本数,xi为样本值,¯x为样本平均值。

1.2.4 加权移动平均 空间分析的加权移动平均通常用于分析要素在空间分布的整体平均状况及动态移动特征,通过地理坐标和要素对应的权重的乘积累加再除以要素总的累加值,求出该要素在平面上的重心,在A rcGIS9.3软件的空间统计地理分布模块实现。公式如下:

式中:¯X、¯Y分别为福建省几何重心的横、纵坐标, Xi、Yi分别为县域几何重心的横、纵坐标,w i为县域可持续发展的综合得分值。

2 结果分析

2.1 福建省县域可持续发展能力及其动态分析

2.1.1 县域可持续发展水平两极分化明显 福建省各县域可持续发展水平评价结果(表2）和综合得分与位序图(图1）表明,2008年可持续发展水平很高的地区有2个样本,占总样本比重的3%,依次是厦门市辖区和福州市辖区;可持续发展水平较高的地区有3个样本,占总样本比重的4.5%,依次是石狮市、晋江市和泉州市辖区;可持续发展水平高的地区有16个样本,占总样本比重的23.9%,依次是漳州市辖区、龙岩市辖区、莆田市辖区、福清市、南安市、三明市辖区、长乐市、惠安县、南平市辖区、龙海市、永安市、安溪县、邵武市、闽侯县、东山县、漳浦县;可持续发展水平低的地区有46个样本,占总样本比重的68.7%。福建省综合得分在平均值以上的样本只占31.3%,而68.7%的样本综合得分在平均值以下,后者比重是前者的2.2倍,可持续发展水平以上和以下的比重差别显著。可持续发展水平综合得分在平均值以上的算术平均值为1.38,而平均值以下的算术平均值为-0.63,前者是后者的2.2倍,数值水平差异显著,两极分化明显。

2.1.2 可持续发展高水平的县域间差异很显著,而发展低水平的县域间差异不明显 从内部数值变化看(图1）,通过2008年综合得分与位序的斜率计算,平均值以上样本的斜率为-0.301,平均值以下样本的斜率为-0.027,前者是后者的11.1倍,变化速度前者比后者迅速得多;而通过方差计算,前者方差为1.60,后者方差为0.34,前者离散程度明显高于后者。上述都说明了可持续发展水平很高、较高和高的县域内部差异很显著,而可持续发展水平低的县域内部差异不显著。综合得分排名在前12名的都为市级单位,综合得分排名在前17名的只有惠安县和安溪县为县级单位,而综合得分排名在38～67名的没有市级单位,说明市区可持续发展水平整体明显比县级单位高;但并不是所有的市区发展都比县级单位高,武夷山市、福安市、宁德市辖区、建瓯市、福鼎市、漳平市、建阳市都位于平均水平以下,而惠安县、安溪县、闽侯县、东山县、漳浦县则位于平均水平以上。

图1 综合得分与位序Fig.1 The relation of composite score and rank

表2 福建省各县域可持续发展水平评价结果② 县域以市辖区、县级市、县为独立单元,福建省累计共67个单元(不包括金门县）。Table 2 Evaluation results of sustainable development potential for each county in Fujian

2.1.3 县域可持续发展动态格局相对稳定,但县域间两级水平差距扩大 福建省2008年与2003年的样本综合得分总相关系数为0.96(p＜0.01）,可持续发展总体格局比较稳定,但内部存在着许多变化。2003-2008年平均值以上的样本数由24个降到21个,而平均值以下的样本数由43个增到46个,即平均值以上的比重缩小,平均值以下的比重扩大。2003年福建省可持续发展综合得分的方差为1.14, 2008年为1.32,方差和离散程度变大,说明平均值以上和以下的水平差异在扩大。

通过2008年与2003年福建省可持续发展综合得分的位序变化看,进步很大的依次是东山县进步28名、宁德市辖区进步19名、长泰县进步13名、福鼎市进步10名、霞浦县进步10名,进步较大的还有三明市辖区进步9名、泰宁县进步8名、漳州市辖区进步7名、永安市进步6名、沙县进步6名、闽清县进步6名、大田县进步6名、柘荣县进步6名、武夷山市进步5名。退步很大的依次是云霄县退步17名、武平县退步17名、平和县退步13名、诏安县退步13名、上杭县退步13名、尤溪县退步12名、建阳市退步12名、浦城县退步11名,退步较大的有建瓯市退步9名、连城县退步8名、仙游县退步9名、闽侯县退步8名、安溪县退步7名,其它地区位序波动较小。

2.2 福建省可持续发展水平空间格局与时空演变趋势分析

2.2.1 空间格局特征是由“沿海一级长轴”、“西部二级短轴”及广大低水平区域构成 2008年福建省可持续发展水平空间格局非常不平衡,平均水平以上的重心位于东南方向上距离几何重心80.1 km的南安市北部,而平均水平以下的重心位于西北方向上距离几何重心39.9 km的尤溪县西北部(图2）。福建省的可持续发展水平空间分布呈如下特点(图3）:东部沿海地区,沿海南端从东山县、途经漳浦县、龙海市、漳州市辖区、厦门市、南安市、安溪县、晋江市、石狮市、泉州市辖区、惠安市、莆田市辖区、福清市、长乐市、福州市辖区、北到闽侯县,相对集中的等级1、等级2、等级3的单元构成的“沿海一级长轴”为可持续发展水平较高的地区,这条长轴存在2个1级辐射中心(厦门市和福州市辖区）,但属明显中等区域。从图3中可以明显看出2条轴线没有连接起来,中间被可持续发展低的地区隔开,反映福建省的东部和中部的联系还很微弱。广大的闽北、靠近江西的闽西、邻接广东的闽西南和闽中都为可持续发展水平低的地区。

2.2.2 东部长轴范围稳定、结构优化,西部短轴范围明显变小、等级稳定 从福建省可持续发展的空间变动看(图3）,2003-2008年福建省总体的“东部一级长轴”和“西部二级短轴”的格局并没有根本的变化。内部出现的结构变化有,东部长轴的范围变化很小,而等级结构出现新变化,包括福州市辖区由等级2升为等级1,石狮市和泉州市辖区由等级3升为等级2,东山县由等级4升为等级3,永春县由等级3降为等级4;西部短轴明显变短,西北的建阳市和浦城县由等级3降为等级4,退出了短轴结构。

图3 福建省可持续发展水平空间格局③ 根据数值意义和数据特点把综合得分分为4个等级:综合得分大于4为等级1,属于可持续发展水平很高的地区;综合得分介于2～4为等级2,属于可持续发展水平较高的地区;综合得分介于0～2为等级3,属于可持续发展水平高的地区;综合得分介于-2～0及低于平均值为等级4,属于可持续发展水平低的地区。需要指出的是,综合得分和划分的等级是福建省同一年份可持续发展水平的相对概念,不具有全国意义。Fig.3 Spatial distribution of sustainable development potential in Fujian

2.2.3 可持续发展水平的空间不平衡减弱 从福建省可持续发展空间重心看(图2）,2003-2008年可持续发展水平较高的平均重心向西北移动了12.9 km,且向西移动的程度比向北大很多,发展水平高的重心有向几何重心方向移动的趋势,整体的空间不平衡有所减弱;而可持续发展水平低的平均重心向西移动了3.0 km,可持续发展水平低的空间格局相对稳定。

3 结论

(1）福建省县域可持续发展水平整体两极分化明显,且分化差距在扩大;发展水平高的县域内部差异显著,而发展水平低的县域内部差异不明显。在海峡经济区建设过程中,应基于福建省可持续发展水平现状特征,充分考虑沿海与内陆、区域本身可持续发展水平高低,以促进闽台多层次、全方位的合作。

(2）福建省可持续发展空间格局由“沿海一级长轴”、“西部二级短轴”及广大低水平区域构成。“沿海一级长轴”的范围稳定,等级结构优化;“西部二级短轴”范围变小,等级稳定。发展水平高的区域的平均重心向西北移动了12.9 km,且向西移动程度比向北大,而发展水平低的区域的平均重心向西移动3.0 km,可持续发展水平的空间不平衡有所减弱。可以看出,福建省已经形成了两个可持续发展水平较高的地带,并且空间不平衡有所减弱,但是这些发展水平高的地区的带动能力和辐射范围仍然有限,应该加强高水平区域和低水平区域在资源、环境、经济和社会多方面的合作与分工来促进整体的可持续发展。

(3）本文对2003-2008年福建省县域可持续发展能力的水平、空间分布特征、不平衡性和空间结构动态变化进行了研究,缺乏关于县域可持续发展水平结构及空间格局动态变化机理的研究,但县域可持续发展能力受资源环境禀赋、区位条件、资源配置能力、区域领导者能力及国家政策与当地政府的战略决策等多因素的综合影响,因此,对这些问题今后还需深入研究。

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Research on the Spatial Pattern and Dynamic Change of Sustainable Development Potential in Counties of Fujian

ZENGChun-shui1,2,ZHONGQuan-lin1,L IN Xue-qin2,CHENGDong-liang1,L IU Kun2,ZHENGQiao-fang1
(1.School of Geographical Science,Fujian N ormal University,Fuzhou 350108;
2.College of Resource Environment and Tourism,Capita l N orm a l University,Beijing 100048,China）

In this paper,evaluation index system of the sustainable development level was constructed and the related data were collected.Then the componential analysis,variance analysis and weighted mean center analysis were done for researching the spatial pattern and dynamic change of sustainable development potential from 2003 to 2008 in countiesof Fujian.The results can be concluded as follow s.Firstly,the sustainable development levelof Fujian is that there are very significant differences between developed area and backward area.There are mo re significant internal differences fo r the developed areas,but there are no significant internal differences fo r the backward areas.In addition,the spatial pattern of sustainable development in Fujian consists of"the first-level long axis in coastal area","the second-level short axis in western"and w ide area belongs to the poor development.The scope of the first-level long axis in coastal area has changed very little and the structure has been op timized,and the scope of the second-level sho rt axis in western has changed smaller significantly w hile the level steady.It is showed that the sustainable development space unbalanced situation of Fujian has imp roved.

sustainable development;country;spatial pattern;weighted mean center;Fujian Province

F127

A

1672-0504(2011）04-0074-05

2011-03-24;

2011-06-10

教育部人文社科基金规划项目(08JA840007）

曾春水(1987-）,男,硕士研究生,研究方向为区域发展与调控。＊通讯作者E-mail:qlzhong@126.com