基于地统计分析的三峡库区农业发展的空间分布特征研究

胡江霞，文传浩

(1.重庆工商大学长江上游经济研究中心，重庆 400067；2.重庆三峡职业学院经贸系，重庆 万州 404155)

基于地统计分析的三峡库区农业发展的空间分布特征研究

胡江霞1,2，文传浩1

(1.重庆工商大学长江上游经济研究中心，重庆 400067；2.重庆三峡职业学院经贸系，重庆 万州 404155)

为了探索三峡库区农业经济发展的空间分布特征，同时避免库区的贫困化，进而从经济地理维度来探寻农业经济发展的动力机制，找到科学决策的支撑点。采用地统计分析工具GEODA95i、ARGIS9.3,对三峡库区重庆段的22个区县2004—2012年农业发展状况进行了总体和局部的空间布局分析。结果表明：1)三峡库区总体空间布局。在东西方向上，农业GDP增加值的拟合值呈现的倒U型，即中部农业发展水平高，东部农业发展水平远远高于西部；在南北方向上，三峡库区北部的农业发展水平略高于南部。2)三峡库区局部空间布局。三峡库区高高集聚类型的区域主要位于三峡库区的中部，低低集聚类型的区域主要位于重庆主城的九龙坡区、沙坪坝等区域。低高区域与高低区域大部分分布在库区南部地区。

三峡库区；农业GDP；地统计分析；空间分析

三峡库区是一个典型的人多地少的山区，农业人口众多是其重要特征。三峡库区农业人口比例高达一半以上，是典型的大都市和大农村并存的二元经济社会。三峡库区农业发展水平，不仅关系到库区经济的可持续发展，关系到库区的和谐与稳定，而且关系到长江上游地区经济社会的可持续发展[1]。近年来，研究者开始关注区域经济发展的空间分布特征，这已经成为经济地理领域关注的热点问题[2]。将地理因素引入到经济分析中，可以科学地探寻与地理位置相关数据之间的空间差异或空间关联，进而从经济地理角度挖掘促进经济发展的动力机制，从而为科学决策提供理论依据。目前，国内学者关于农业发展空间布局特征的研究主要体现在以下几个方面：第一，采取空间计量模型对休闲农业发展的空间布局进行研究。1)从全国层面对休闲农业发展的影响因素进行实证分析，结果表明在不同省域之间休闲农业发展表现出较强的空间相关性[3]；2)从省域层面对休闲农业总体空间布局进行分析，提出了发展休闲农业的有效路径[4]。第二，采取区位商法，对都市农业空间布局进行研究[5]。第三，采用结构偏离度和聚类分析方法,对农产品空间分布与农业发展的关联度进行研究[6]。第四，采取计量方法，研究农业发展与生态环境两者之间的关系。1)阐述了生态环境与农业发展是相互依存的关系。良好的生态环境是发展多功能的基础条件，同时发展多功能农业反过来有利于保护生态环境[7]。2)利用区位商法,运用鄱阳湖生态经济区不同区县的数据，对农业内部的产业结构进行了研究，并提出了一系列促进农业发展的对策建议[8]。研究者在研究内容上，主要研究了休闲农业、都市农业、农产品的空间分布特征；在研究方法上，主要采取区位商法、变异系数法、空间集聚法对农业发展的空间布局进行了研究[9]。这些分析方法大部分关注不同时间截面上的区域农业发展的空间分布特征，学者很少关注区域农业发展总体空间布局以及局部空间布局等方面。本研究采取地统计分析方法，选取2004年、2007年、2012年3个时间截面，运用地统计分析工具GEODA95i、ARGIS9.3，全面剖析了三峡库区农业发展的总体空间分布特征以及局部空间分布特征。以期为三峡库区制定农业未来发展政策奠定的理论基础，从而为库区农业发展找到科学决策的支撑点。

1 研究区域概况及数据说明

1.1研究区域概况

“三峡库区”是指受长江三峡工程影响而淹没的地区。三峡库区总面积约7.9万km2，库区位于北纬28°31′～31°44′，东经105°44′～111°39′之间，库区地处四川盆地与长江中下游平原的结合部，跨越鄂中山区峡谷及川东岭谷地带，北屏大巴山、南依川鄂高原[2]。“三峡库区”涉及到湖北的4个区县以及重庆的22个区县。本文研究对象区域指的是三峡库区重庆段的22个区县[2](图1)。

图1 三峡库区(重庆段)地图 Fig.1 The map of the Three Gorges Reservoir Area (Chongqing section)

1.2数据说明

2012年三峡库区农业生产总值4 554 139万元，需特殊说明的是渝中区由于没有农民，故农业生产总值为0。2012年农业生产GDP最低的江北区为7 018万元(渝中区除外)，最高的为江津区582 187万元，江北区仅为江津区的1.21%，这说明三峡库区重庆段农业发展具有较大的空间差距。本研究的数据来自2004—2012年《重庆统计年鉴》。基于研究的需要，同时为了保证数据的连续性，本研究分别选取2004年、2007年、2012年3个时间截面，以三峡库区22个区县农业生产增加值为研究指标(较上年农业GDP的增加值)，作为衡量库区农业发展的主要指标。运用地统计分析方法对三峡库区农业发展的空间分布进行了分析。考虑到数据的可得性，本文主要选取了2004—2012年三峡库区22个区县的数据进行分析。此外，为了消除原始数据的量纲，本研究对原始数据做了对数处理。

2 研究方法

2.1空间权重矩阵

在建立三峡库区农业发展的空间计量模型时，第一步就是要建立空间权重的矩阵,通常情况下需要设置空间权重矩阵W，其表达式如下[2]:

(1)

式中：n表示n个处于不同位置区域的空间相关性，wij表示区域i与区域j之间的邻近关系。本研究根据三峡库区(重庆段)22个区县农业发展的数据，建立了空间邻近关系的矩阵。

2.2空间自相关分析

2.2.1 全局空间自相关(Moran’sI) 全局空间自

相关是指从总体上诠释空间事物的空间分布情况。Moran’sI指的是空间自相关系数，其取值范围在-1～1之间。当Moran’sI>0，代表空间事物在空间分布上呈正相关性，当Moran’sI<0，代表空间事物在空间分布上呈负相关性，当Moran’sI=0，代表空间事物在空间分布上不具有相关性[2]。其公式表达如下：

2.2.2 局部空间自相关(LISA) 局部空间自相关主要用来测量每个区域和邻近区域之间的空间自相关程度，本文使用LISA指数来表示三峡库区农业发展的局部空间自相关程度。LISA可以反映局部空间相关性的显著性水平。其计算公式如下：

(3)

3 实证分析

3.1三峡库区农业GDP增长状况空间分布情况

将处理后的数据导入ArcGIS9.3进行地统计分析，得出了2004年、2007年、2012年3年三峡库区22个区县农业GDP增长状况的空间分布图(图2)。

图2 三峡库区农业GDP增长状况的空间分布图(2004、2007、2012年)Fig.2 The spatial distribution map of agricultural GDP growth in the Three Gorges Reservoir area(in 2004，2007，and 2012)

从图2可以看出，三峡库区2004年GDP增长速度最快的是江津区、巴南区、忠县、万州区，GDP增长速度最慢的是渝中区、沙坪坝区、江北区、南岸区、大渡口区和九龙坡区；2007年GDP增速最快的是江津区、涪陵区、丰都县、武隆县和开县，最慢的是渝中区、沙坪坝区、大渡口区、九龙坡区、万州区、石柱县。2012年GDP增速最快的是江津区、涪陵区、巴南区、万州区、开县和奉节县，最慢的是渝中区、江北区、九龙坡区、大渡口区。总之，从2004至2012年三峡库区22个区县农业GDP增长速度最慢的区域基本没有发生太大变化，主要位于重庆主城；除江津区外，GDP增速最快的区域发生了较大变化。

3.2总体空间格局

3.2.1 总体空间分布特征 总体空间分布特征可以用Moran’sI来测算，其取值范围在-1～1之间。当取值为正值时，代表空间事物在空间分布上呈正相关性，当取值为负值时，代表空间事物在空间分布上呈负相关性，当Moran’sI=0，代表空间事物在空间分布上不相关[2]。为了进一步分析三峡库区农业发展的总体空间特性，本文选取2004年、2007年、2012年3个时间截面的农业GDP增加值，运用GeoDA95i软件绘制了三峡库区农业GDP增长速度的Moran散点图(图3)。

注：2004_NYFZ，2007_NYFZ，2012_NYFZ分别表示2004年、2007年、2012年三峡库区22个区县农业GDP增加值;W_2004_NYFZ，W_2007_NYFZ，W_2012_NYFZ分别表示2004年、2007年、2012年的空间权重。

Note: 2004_NYFZ, 2007_NYFZ, 2012_NYFZ represent respectively the added value of agricultural GDP in the 22 counties of the Three Gorges Reservoir Area in 2004,2007, and 2012; W_2004_NYFZ, W_2007_NYFZ, W_2012_NYFZ represent respectively the spatial weight in 2004, 2007, and 2012.

图3三峡库区农业GDP增长速度的Moran散点图(2004、2007、2012年)
Fig.3MoranscatterdiagramofagriculturalGDPgrowthintheThreeGorgesReservoirarea(in2004，2007，and2012)

从图3可知，2004年、2007年、2012年3个时间截面库区农业GDP增长速度空间分布情况如下： 1)2004年，高高集聚类型的区县有14个，占区县总数的63.6%；低低集聚类型的区县有6个，占区县总数的27.3%，这说明呈空间正相关的区县共占总数的90.9%。总之，2004年有63.6%的区县位于第一象限，高高集聚类型的区县最多，说明2004年三峡库区农业发展的整体水平比较高。 2)2007年高高集聚类型的区县有8个，相比2004年而言，减少了6个，占总数的36.4%。3)2012年高高集聚类型的区县有14个，相比2007年增加了6个；2004—2012年，低低集聚类型的区县由6个降低到5个，再降低到3个，这说明三峡库区农业发展整体水平是逐步提高的。4)从图3可以看出,2004年、2007年、2012年3个时间截面的Moran’sI值分别是0.298 3、0.167 3、0.218 9，均为正值，这说明三峡库区农业发展水平表现出较强的空间正相关性，而且表现出某种空间集聚特征。第一，三峡库区大部分区县农业发展水平属于高高集聚类型和低低集聚两种类型，而且三峡库区高高集聚类型的区县远远多于低低集聚类型的区县，这说明三峡库区总体农业发展水平比较高。第二，三峡库区农业GDP增速较快的区县与较快GDP增速的区县基本相邻。第三，三峡库区农业GDP增速较慢的区县与较慢GDP增速的区县基本相邻。

3.2.2 总体趋势图分析 运用Arcgis9.3中的地统计模块，分别绘制三峡库区2004年、2007年、2012年3个时间界面的农业GDP增加值的趋势图(图4)。

图4中，X轴表示正东方向，Y轴表示正北方向，Z轴表示各样点农业GDP增加值的大小。为了分析三峡库区农业发展的总体趋势，需要将各样点的值作为散点图投影到XZ平面和YZ平面上。YZ投影平面上的线条表示农业GDP增加值在东西方向的趋势效应变化，XZ投影平面上的线条表示的农业GDP增加值在南北方向的趋势效应变化。从图4可以看出三峡库区农业发展的总体趋势。1)2004年，在东西方向上，三峡库区农业GDP增加值的拟合值呈现微弱的倒U型，即中部农业GDP增加值非常高，东部农业GDP增加值略高于西部；在南北方向上，农业GDP增加值呈现出北高南低的趋势。2)2007年，2012年，在东西方向上，三峡库区农业GDP增加值的拟合值呈现先增加后减少的趋势，即中部农业GDP增加值非常高，东部农业GDP增加值远远高于西部；在南北方向上，农业GDP增加值呈现出北高南低的趋势。总之，从整个研究区域来看，在东西方向上，三峡库区的农业GDP增加值的拟合值呈现微弱的倒U型，即中部农业发展水平最高，东部农业发展水平远远高于西部；在南北方向上，三峡库区北部的农业发展水平略高于南部。

图4 三峡库区农业发展的趋势图(2004、2007、2012年)Fig.4 The trend surface of agricultural development in the Three Gorges Reservoir Area (in 2004, 2007, and 2012)

3.3局部空间格局

全局空间格局仅仅从整体上诠释了三峡库区农业发展的总体发展趋势，事实上，库区22个区县区局部空间分布特征存在较大差异。因此，本文采取局部空间自相关指标LISA指数，全面剖析三峡库区农业发展的局部空间特征。

运用GeoDA95i软件绘制LISA聚集图(图5)，运用不同颜色阐述了三峡库区农业发展的空间自相关的不同类别。其中通过5%显著性水平检验的地区如图5所示，而白色区域则为不显著。从图5可以看出三峡库区局部空间格局。1)2004年，2007年，高高集聚类型的区域均为忠县、石柱县、丰都县和武隆县及周边县域，2012年，高高集聚类型的区域则为忠县、石柱县、丰都县、巫溪县及周边县域。2)2004年，2007年，低低集聚区域主要位于重庆主城的九龙坡、大渡口、沙坪坝及周边区域；2012年，低低集聚区域范围减少了，主要位于重庆主城的沙坪坝及周边区域。3)浅蓝色代表低高集聚类型，代表三峡库区某区县农业发展速度要低于周边区域的农业发展速度。4)粉红色代表高低集聚类型，代表三峡库区区县农业发展速度要高于周边县域的农业发展速度。5)白色区域表示不具有显著性。

总之，2004—2012年，三峡库区农业发展的局部空间分布特征如下：三峡库区的中部是高高集聚类型的集中区域，重庆主城的九龙坡区、沙坪坝等区域则是低低集聚类型的集中区域。低高区域与高低区域大部分交错分布库区南部地区。

图5 LISA聚集图(2004、2007、2012年) Fig.5 LISA aggregation map(in 2004, 2007, and 2012)

4 结论与建议

4.1结论

1) 三峡库区大部分区县农业发展水平属于高高集聚类型和低低集聚两种类型，而且库区农业发展水平属于高高集聚类型的区县数量，要远远多于低低集聚类型的区县，这表明三峡库区总体农业发展水平比较高。但是，三峡库区的区域之间的农业发展水平差异较大。2004—2012年三峡库区(重庆段)22个区县农业GDP增长速度最慢的区域基本没有发生太大变化，主要位于重庆主城；除江津区外，GDP增速最快的区域发生了较大变化。

2) 三峡库区农业发展总体空间布局特征如下：第一，三峡库区大部分区县农业发展水平属于高高和低低两种集聚类型, 农业发展水平属于高高集聚类型的区县数量，要远远多于低低集聚类型的区县。第二，三峡库区不同区县的农业发展水平表现较强的正相关性，随着经济的发展，这种正相关性呈现出不断增强的趋势；库区农业发展的空间负相关性呈现出不断减少的趋势；第三，在东西方向上，三峡库区的农业GDP增加值的拟合值呈现微弱的倒U型，即中部农业发展水平最高，东部农业发展水平远远高于西部；在南北方向上，三峡库区北部的农业发展水平略高于南部。总之，三峡库区中东部农业发展速度较快，北部农业发展水平高于南部。

3)三峡库区农业发展局部空间布局特征表现为三峡库区的中部是高高集聚类型的集中区域，重庆主城的九龙坡区、沙坪坝等区域则是低低集聚类型的集中区域。低高区域与高低区域大部分交错分布库区南部地区。

4.2建议

1)从政策层面上看，农业产出以及各类型的农产品产出可能会对产业空间的布局产生一定的影响，例如区域A,B农业发展之间存在空间相关性，表明区域A可能会对邻近区域B的农业发展产生一定的影响。因此，在制定三峡库区农业政策时，应充分考虑区域的空间相关性等因素；同时，要制定相应的激励政策，激励农户的生产行为，各种对农业发展的“激励”效应会对邻近区域具有一定的正面效应。如鼓励区域之间的合作，建立三峡库区各个区县农产品在种植养殖，农产品加工以及销售等各个环节的合作机制等。

2)在农业政策框架的制定中，不仅要考虑三峡库区各个区域的农作物的自然分布特征，而且要充分考虑各个区域农业发展的空间分布特征，这样才能推动三峡库区农业产业集群的形成。同时，政府应加大对三峡库区农业的扶持力度，这样才有助于进一步形成空间集聚型的农业产业经济圈的形成，进一步形成科学合理的优势农产品空间布局。

3)三峡库区应该充分利用农业区位条件好的区域，发挥其空间集聚效应，进而带动整个区域的农业经济发展。如江津区、涪陵区、开县、忠县是农业高产出的集聚区域，三峡库区在制定农业政策时，应充分考虑这些农业高产区县的辐射作用，进而发挥其对周边邻近区县的空间集聚效应，形成具有一定特色的农业产业集群带。如积极打造三峡库区特色柑橘产业集群，特色中药材产业集群，特色生态观光农业产业集群。

4)三峡库区要加快空间相关性强的区县的农村物流公共信息平台建设。鼓励在特色农业和农副产品的集聚和规模优势比较突出的区域，建设特色鲜明的农副产品电子商务交易平台，促进农产品的网上交易。

[1] 胡江霞,文传浩,罗玉龙.三峡库区农村消费对经济增长贡献的结构方程模型分析[J].唐山学院学报,2015,28(1):37-41.

[2] 胡江霞，文传浩.西部连片贫困山区经济发展空间分布特征研究——基于三峡库区的地统计分析[J].吉首大学学报(社会科学版),2015,36(1):110-117.

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[5] 杨卫丽,李同昇.西安都市圈都市农业发展及空间布局研究[J].经济地理，2011,31(1):123-128.

[6] 刘华军.地理标志的空间分布特怔与品牌溢出效应——基于中国三部门地理标志数据的实证研究[J].财经研究,2011,37(10):48-57.

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(责任编辑：蒋国良)

StudyonspatialdistributioncharacteristicsofagriculturaldevelopmentintheThreeGorgesReservoirArea,basedonthestatisticalanalysisofgeography

HU Jiangxia1,2，WEN Chuanhao1

(1.Research Center of the Economy of the Upper Reaches of Yangtze River, Chongqing Technology and Business University, Chongqing 400067, China; 2.Department of Economics and Trade,Chongqing Three Gorges Vocational College,Wanzhou 404155, China)

In order to explore the spatial distribution of agricultural economic development in the Three Gorges Reservoir Area,at the same time,to avoid poverty in the Three Gorges Reservoir Area,the paper analyzed the dynamical mechanism of agricultural economic development in terms of economic geography, to find proof for scientific decision.This paper analyzed the overall spatial layout and local spatial layout of 2004 to 2012 agricultural development in the Three Gorges Reservoir Area ,by using the statistical analysis tools of GEODA95i, ARGIS9.3. The results are as follows:firstly,the overall spatial layout of the Three Gorges Reservoir Area are as follows:from the West to the east,the fitted values of agricultural GDP increased value is an inverted U type,the level of the agricultural development in the middle of the Three Gorges Reservoir Area is high, and the level of agricultural development in the East of the Three Gorges Reservoir Area is much higher than that in the West.From the north to the south,the level of agricultural development in the Three Gorges Reservoir Area is slightly higher than that in the south.Secondly,the local spatial layout are as follows:the area of high concentration in the Three Gorges Reservoir Area is located in the middle of the Three Gorges Reservoir Area,Jiulongpo, Shapingba and other regional types of low concentration areas are mainly located in the main city areas of Chongqing.And most of the low-high areas and high-low areas are located in the south of the Three Gorges Reservoir Area.

Three Gorges Reservoir Area; agricultural GDP; statistical analysis of geography; spatial analysis

F327

：A

2015-08-19

国家社科基金重大招标项目(11&ZD161)；国家社科基金项目(14CJL031)；重庆市教委人文社科研究项目(14SKS50)；教育部人文社科基地重大项目(11JJD790026)；部省共建人文社会科学重点研究基地项目(14JJD790005)

胡江霞(1981-)，女，湖北汉川人，博士研究生，主要从事生态经济学和区域经济学方面的研究。

文传浩(1972-)，男，重庆万州人，教授，博士生导师。

1000-2340(2016)02-0248-06