景军

第 38 卷第 4 期 2015 年 7 月 ARID LAND GEOGRAPHY Vol. 38 No.4 July 2015 新疆县域农林牧渔业空间差异分析 0 基于 ESDA 与 GIS 方法 景 1,2 1,2 1,2 军, 张永福, 安放舟 (1 新疆大学资源与环境科学学院, 新疆乌鲁木齐 830046; 2 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室, 新疆乌鲁木齐 830046) 摘要 : 应用 ESDA 并结合标准差指数 (S) 变异系数 (V) 等方法, 从空间相关的视角分析新疆各县市农林牧渔业人均产值的空间差异 结果显示 : 以农林牧渔业人均产值来计算的新疆县域间的农林牧渔业人均产值呈现北疆高于东疆 南疆的空间差异 2003-2012 年间 : 新疆县域农林牧渔业人均产值的空间自相关测度 Moran s I 呈曲线性增减态势, 表明农林牧渔业人均产值的空间集聚性呈曲线性波动, 但农林牧渔业人均产值的年增长率逐年上升 从局部自相关分析来看, 区域间呈现两个极端化较为明显, 说明新疆农林牧渔业人均产值在空间分布上具有不均衡性 关键词 : 农林牧渔业 ;ESDA;Moran s I; 新疆中图分类号 : TP79 文献标识码 A 文章编号 1000-6060(2015)04-0821-12(821~832) 2011 年以来, 各省市以 十二五 规划为基本方针, 按照 围绕增收调结构 的政策, 推动农林牧渔 [1] 业经济呈现逐步加快的发展态势 新疆地处中国西北边陲, 地缘广阔, 人口相对稀少, 具有发展大农林牧渔业的自然环境优势 新疆的农村人口占新疆人口约 70%, 而农村少数民族人口更占到少数民族人口比重的 90% 左右, 农林牧渔业对于少数民族贫困地区脱贫致富具有重大意义 新疆农林牧渔业作为新疆的第一产业在整个国民经济运行中起着重要的作用, 一方面它为其他行业提供赖以生存的物质基础, 另一方面它也能很好地解决劳动力就 [2] 业等社会问题, 同时也为推进新疆农林牧渔业机械化作业提供帮助 因此, 对新疆农林牧渔业的空间差异分析具有重要的意义 使用 ESDA 中的空间 [3] 自相关分析, 定量地分析相关空间分布问题 目前空间统计学中最成熟的方法是探索性空间数据分析 (Exploratory Spatial Data Analysis, 简写为 ESDA) ESDA 是描述和揭示空间分布 识别奇异值 发现隐含的空间关系等一系列技术的集合, 将统计学原理与图形 图表相结合, 对空间数据进行探索 ; 是统计分析技术 GIS 空间分析技术与可视 [4] 化技术的集成 本文以 ArcGIS 和 GeoDa 软件为平台, 应用标准差指数 变异系数来描述新疆农林牧渔业的空间差异, 应用 ESDA 技术分析新疆县域间农林牧渔业的空间关联性 从空间相关的视角客观分析新疆县域间农林牧渔业人均产值的空间差异 为构建有序的农林牧渔业的生产空间结构, 协调区域农林牧渔业发展 推进农林牧渔业机械化提供有力依据 1 研究方法 1.1 研究区域与数据来源据研究尺度不同, 新疆通常分为北疆 东疆与南疆 3 大区域 ( 图 1) [5] 选取 2003-2012 年作为研究断面, 以新疆农林牧渔业人均产值 ( 图 2) 作为研究数据, 县域为研究单元, 仅包括地方县市 ( 其中将乌鲁木齐县并入乌鲁木齐市 ) 所有属性的原始数据来源于 新疆统计年鉴 (2003-2013 年 ) 收稿日期 :2014-12-10; 修订日期 :2015-03-14 基金项目 : 国家自然科学基金项目 (31270742) 作者简介 : 景军 (1982-), 男, 新疆石河子人, 硕士研究生, 研究方向 : 国土资源信息技术应用与研究. Email:26004615@qq.com 通讯作者 : 张永福, 副教授, 博士, 硕士生导师, 从事国土资源评价研究. Email:zyf431@sina.com

822 干旱区地理 38 卷 图 1 新疆三大区域分布 Fig.1 Locations of the three areas and counties(cites)in Xinjiang 图 2 新疆农林牧渔业人均产值 Fig.2 Per capita output value of agriculture,forestry, animal husbandry and fishery by prefecture,autonomous prefecture,city and county in Xinjiang 1.2 研究方法 1.2.1 标准差指数 (S) 和变异系数 (V) 区域农林牧渔业人均产值差距可分为相对差距和绝对差距, 通常使用标准差指数 (S) 和变异系数 (V) 来进行度量, 从而可以同时从相对和绝对意义上测度对比出 [6] 区域间及区域内的农林牧渔业人均产值的差距, 公式为 : n S = 1 n (Y i - Y 0 ) 2 i = 1 V=S/Y 0, (1) 式中 :Y i 第 i 个县域的农林牧渔业人均产值 ;n 为研究县域个数 ;Y 0 为 n 个研究县域的农林牧渔业人均产值的平均值 其中,S 值越大, 表示相对差距越 大 ; 反之, 则表示相对差距越小 同样,V 值越大, 表明绝对差距越大 ; 反之, 则表示绝对差距越小 1.2.2 空间自相关空间自相关 (Spatial Autocorrelation) 作为 ESDA 的核心内容, 是根据位置相似性和属性相似性来共同测度空间域中相邻位置上同一变量的相关性 对于任何空间属性, 空间自相关测度的是变量的空间近邻值对于变量相似或不相 [7-8] 似的程度 空间自相关测量和检验的是空间上分布邻近的物体及其某一属性具有相似的取值和趋势, 即空间正相关 ; 还是具有相反的取值和趋势, 即空间负相关, 从而判断它们是有规律的还是随机分 [9] 布 根据分析区域的空间范围的大小, 空间自相关 [5,10] 可分为全局型空间自相关和局域型空间自相关 常用的全局空间自相关指标是 Moran s I Getis s G Geary s C 比值等 根据需要, 本文采用 [11-12] 的是 Moran s I [13], 其用于表示所有区域与周边地区之间空间差异的平均程度, 其取值范围在 -1~1 之间 Moran s I 的值, 如果是正值, 越接近 1, 表示的是该空间事物的属性取值具有高高集聚或低低集聚的特点 ; 如果是负值, 越接近 -1, 则表示该空间事物的属性取值呈现高低相依的分散格局 ; 若是 0 [14] 值, 则表示不存在空间相关性, 即空间随机分布 Global Moran s I 统计量是一种总体统计指标, 仅说明所有县域与周边县域之间空间差异的平均程度 在县域总体空间差异较小的情况下, 局部空间差异有可能较大, 可能出现高值或低值的局部空间聚集 为了全面反映新疆县域间农林牧渔业人均产值的空间差异情况, 还需采用局部空间关联指标 (Local Indicators of Spatial Association, 简写为 LISA) LISA 用来测度以每个地理单元为中心的一小片区域的聚集或离散效应, 可用于识别空间集聚 [15] ( 热点或冷点 ) 与离群点,LISA 中的局部 Moran s I 指数 (Local Moran s I) 2 新疆县域间农林牧渔业人均产值空间差异特征 2.1 县域间农林牧渔业人均产值的增长不平衡 ( 见图 2) 新疆农林牧渔业人均产值逐年稳步上升, 人均产值最高的区域为北疆, 始终高于全疆农林牧渔业

4 期景军等 : 新疆县域农林牧渔业空间差异分析 基于 ESDA 与 GIS 方法 823 人均产值且始终高于东疆与南疆的农林牧渔业人均产值 ( 图 3) 南疆农林牧渔业人均产值最低 北疆农林牧渔业人均产值的年均增长率高于东疆 1.14%, 高于南疆 1.38% 北疆人均农林牧渔业增长速度最快, 年均增长率达到 18.75%; 东疆次之, 年均增长率达到 17.61%; 南疆增长速度最慢, 年均增长率达到 17.38% 南疆地区农林牧渔业年均增长率最低的原因是 :(1) 农业机械化发展程度较低 (2) 在南疆, 人均耕地多的也只有 hm 2 左右, 和田地区为 hm 2 左右, 人均土地占有量少 农村富余劳动力多 生态环境, 沙漠化程度大, 水资源制约严重, 自然灾害多 尤其南疆喀什地区 和田地区及克孜勒苏柯尔克孜自治州 ( 简称克州 ) 三地州的降水量仅在 30~40 mm 之间, 而蒸发量却超过 1 000 mm, 风灾 旱灾 水灾 地震经常发生 从地 [16] 缘经济格局的角度看, 大部分地区地理环境比较封闭, 边缘劣势成为困扰整个地区发展的一个突出问题 (3) 社会基础设施建设滞后, 严重制约经济发展 交通 通讯等基础设施十分薄弱, 乡村道路通达困难, 农村集贸市场建设滞后, 农牧区用电困难 水利与防洪设施少, 农区灌溉方式落后, 盐碱地改造面积大, 水资源利用率较低, 抵御自然灾害能力较弱 农牧区基础设施投入不足, 工程项目配套资金严重缺乏 自治区确定扶贫开发工作重点村 3 606 个, 占全区总村数的 37.8%; 其中南疆 3 046 个重点村, 占全区重点村总数的 84% [17] 因此, 南疆地区的农林牧渔业人均产值与年均增长率均低于北疆及东疆 2012 年间, 南疆农业人口达到 772 10 4, 为北疆的 1.83 倍, 为东疆的 11 倍 ; 北疆的人均耕地达到 1 hm 2, 为南疆的 3.69 倍, 为东疆的 3.96 倍 ; 北疆人均产值达到 3 万余元, 是南疆的 1.8 倍, 是东疆的 1.6 倍 因此, 北疆的农林牧渔业的人均产值依然高于东疆和南疆 表 1 为 2012 年间各县域的具体数值表, 由行政面积 ( 含耕地面积 ) 耕地面积 农业人口 人均耕地 单位面积产值 人均产值 主要产品组成 2.2 区域内农林牧渔业人均产值时间差异较大区域内农林牧渔业人均产值相对差距表现出各自的特点 ( 图 4) 北疆地区农林牧渔业人均产值相对差距呈逐年增长的趋势 东疆地区总体上表现出先缩小再扩大 再缩小再扩大的波动性, 相对差距低值出现在 2004 年 2008 年 南疆地区农林牧渔业人均产值相对差距较为平稳, 呈逐年增长的趋势 总体来看, 北疆 南疆均呈逐年增长的趋势 而东疆地区存在波动, 说明各县域间农林牧渔业的相对差异较大 2004 年以来, 随着西部大开发战略 [18] 的完成, 为城填化的快速发展奠定了基础, 北疆各城市城镇化 工业化及农业机械化水平发展速度迅猛, 对各城市间农林牧渔业的影响即为相对差异逐步缩小 虽然南疆各县域城镇化 工业化及农业机械化水平保持稳中求进的趋势, 但县域间农林牧渔业的相对差异缩小程度明显小于北疆 从绝对差异看, 北疆 南疆农林牧渔业人均产值区域差异呈现出逐年递减的趋势, 说明各区域内县域间的农林牧渔业的绝对差距呈缩小的趋势, 各县域农林牧渔业人均产值保持较好的发展势头 ; 而东疆农林牧渔业人均产值区域差异呈现较大的波动, 说明该区域的农林牧渔业人均产值的绝对差距较不稳定, 但各县市于 2011-2012 年趋于稳定 3 县域农林牧渔业人均产值的空间 差异 图 3 新疆农林牧渔业人均产值 Fig.3 Per capita output value of agriculture,forestry, animal husbandry and fishery by prefecture, autonomous prefecture,city and county in Xinjiang 本文选取 2004 2008 2012 年新疆各县域农林牧渔业人均产值作为统计属性, 对 2003-2012 年间新疆农林牧渔业人均产值的空间差异对比研究 ( 图 5) 运用探索性空间数据分析(ESDA) 中全局性 Moran 散点图和局域 Local Moran s I 统计量来测度每个县市单元与邻域县市之间的农林牧渔业人均

824 干旱区地理 38 卷 表 1 2012 年新疆各县域具体数值表 Tab.1 Rural economic data by prefecture,autonomous prefecture,city and county of Xinjiang in 2012 县市名称 行政面积 /km 2 耕地面积 /hm 2 农业人口 /10 4 人 人均耕地 /hm 2 平均产值 / 元 hm -2 人均产值 / 元 主要产品 吐鲁番市 15 564.1 17 365.3 19.2 1 54 12 492.8 葡萄 哈密瓜 棉花 羊 鄯善县 39 363.9 13 707.9 17.1 527.5 12 178.7 葡萄 哈密瓜 棉花 羊 托克逊县 14 395.3 17 108.8 8.3 836.2 14 502.3 哈密瓜 棉花 牛 羊 哈密市 79 503.9 48 101.2 16.8 262.6 12 464.5 棉花 羊 红枣 哈密瓜 巴里坤哈萨克自治县 38 078.9 33 793.7 7.1 0.5 367.6 19 687.9 小麦 羊 伊吾县 19 860.7 51 92.9 1.4 312.5 45 974.8 油菜 羊 乌鲁木齐市 14 868.2 96 950.7 71.7 2 315.6 4 799.2 水稻 小麦 蔡花 牛 羊 克拉玛依市 7 798.4 41 926.3 11.3 1 357.4 286 086.5 棉花 猪 羊 昌吉市 8 090.7 81 216.7 13.5 0.6 5 032.3 30 181.8 棉花 小麦 玉米 蕃茄 牛 羊 鱼 阜康市 8 728.2 45 008.8 7.3 0.6 3 618.1 43 497.9 小麦 玉米 蔡花 羊 呼图壁县 8 856.8 108 240.9 9.3 1.2 5 385.5 51 288.2 棉花 小麦 玉米 蕃茄 羊 鱼 玛纳斯县 10 458.0 142 651.2 10.0 1.4 5 016.9 52 624.3 棉花 玉米 小麦 蔡花 羊 鱼 奇台县 17 652.1 141 463.8 15.2 0.9 3 236.7 37 712.9 小麦 玉米 蔡花 豆类 羊 吉木萨尔县 7 538.4 59 196.7 9.4 0.6 3 000.6 23 961.5 小麦 玉米 蔡花 羊 鱼 木垒哈萨克自治县 13 097.9 51 477.2 6.6 0.8 1 481.5 29 40 小麦 玉米 豆类 羊 伊宁市 112.8 13 143.8 17.1 99 874.8 6 604.8 小麦 玉米 羊 鱼 奎屯市 1 077.9 13 830.8 3.0 0.5 1 441.3 5 248.6 小麦 棉花 伊宁县 4 965.9 91 06 35.8 7 084.7 9 838.3 小麦 玉米 蔡花 豆类 牛 羊 苹果 鱼 察布查尔锡伯自治县 4 486.7 78 010.9 13.0 0.6 4 48 15 521.9 水稻 小麦 玉米 棉花 蔡花 羊 霍城县 5 439.7 90 103.6 25.6 4 217.7 8 962.1 小麦 玉米 棉花 蔡花 牛 羊 巩留县 4 122.8 42 300.8 16.2 4 282.3 10 925.2 小麦 玉米 豆类 蔡花 牛 羊 新源县 6 928.6 69 968.0 22.7 4 461.8 13 618.4 小麦 玉米 豆类 蔡花 牛 马 羊 昭苏县 10 698.7 89 646.9 11.8 0.8 1 484.3 13 503.1 小麦 油菜 牛 马 羊 特克斯县 8 365.4 29 857.4 12.4 1 547.9 10 485.2 小麦 玉米 蔡花 牛 羊 尼勒克县 10 364.3 47 802.4 13.7 1 672.9 12 702.1 小麦 玉米 胡麻 牛 马 羊 鱼 塔城市 3 922.7 116 362.8 6.3 1.9 6 318.9 39 659.7 小麦 玉米 牛 羊 乌苏市 15 038.7 90 09 14.8 0.6 3 006.9 30 574.2 棉花 小麦 玉米 牛 羊 额敏县 9 489.2 147 338.6 8.8 1.7 2 864.1 30 883.8 小麦 玉米 打瓜籽 牛 羊 沙湾县 12 177.7 189 499.0 8.2 2.3 4 934.0 73 095.0 棉花 小麦 玉米 蔡花 牛 猪 羊 鱼 托里县 20 321.4 24 924.0 6.0 410.5 14 019.3 小麦 玉米 牛 羊 裕民县 5 987.8 44 247.5 3.0 1.5 1 322.9 26 581.2 小麦 玉米 牛 羊 和布克赛尔蒙古自治县 29 01 11 176.4 2.4 0.5 254.9 30 815.8 棉花 蔡花 牛 羊 阿勒泰市 11 506.3 40 931.0 8.2 0.5 882.8 12 447.8 蔡花 玉米 豆类 小麦 牛 羊 布尔津县 10 399.2 20 584.4 4.4 0.5 542.4 12 847.6 蔡花 玉米 豆类 牛 羊 鱼 富蕴县 31 815.4 14 892.1 5.6 320.9 18 261.4 蔡花 小麦 玉米 豆类 牛 羊 福海县 33 501.5 48 402.2 3.6 1.4 41 38 380.7 蔡花 玉米 小麦 牛 羊 鱼 虾 哈巴河县 8 062.1 31 714.0 5.6 0.6 1 277.3 18 29 蔡花 豆类 玉米 小麦 牛 羊 青河县 15 257.3 98 25.3 4.0 345.3 13 138.4 小麦 油料 羊 吉木乃县 7 017.9 14 907.1 1.9 0.8 362.4 13 111.3 小麦 羊 博乐市 7 606.2 65 574.4 1 0.7 3 478.6 26 248.8 棉花 玉米 小麦 羊 精河县 11 572.5 36 147.9 8.1 2 310.0 32 962.4 棉花 羊 温泉县 6 022.7 33 501.0 3.7 0.9 1 674.7 27 186.3 玉米 小麦 蔡花 羊 库尔勒市 7 362.2 63 399.6 20.5 6 307.8 22 708.6 棉花 小麦 羊 香梨 轮台县 14 373.3 32 947.4 8.8 1 992.1 32 686.2 棉花 小麦 玉米 羊 香梨 杏子

4 期景军等 : 新疆县域农林牧渔业空间差异分析 基于 ESDA 与 GIS 方法 825 续表 1 县市名称 行政面积 /km 2 耕地面积 /hm 2 农业人口 /10 4 人 人均耕地 /hm 2 平均产值 / 元 hm -2 人均产值 / 元 主要产品 尉犁县 59 755.7 68 263.9 5.6 1.2 386.8 41 493.0 棉花 羊 香梨 若羌县 200 535.7 7 132.2 1.7 129.1 150 498.8 棉花 小麦 玉米 羊 红枣 且末县 137 446.9 15 088.7 4.1 105.3 35 136.9 棉花 小麦 玉米 羊 红枣 焉耆回族自治县 1 396.4 36 128.8 10.6 14 064.1 18 492.8 棉花 小麦 玉米 羊 和静县 35 133.1 45 540.8 11.4 730.9 22 584.3 棉花 小麦 玉米 辣椒 牛 羊 杏子 和硕县 12 947.5 36 168.4 4.4 0.8 1 912.1 55 884.7 棉花 小麦 玉米 辣椒 羊 杏子 红枣 博湖县 3 688.9 17 887.2 4.3 3 543.5 30 756.2 棉花 小麦 玉米 辣椒 羊 鱼 阿克苏市 18 530.0 168 847.8 22.4 0.8 1 795.6 14 867.1 棉花 小麦 玉米 水稻 羊 苹果 核桃 红枣 温宿县 15 287.5 78 711.7 17.6 2 241.5 19 469.5 棉花 水稻 小麦 玉米 羊 苹果 核桃 红枣 库车县 14 778.8 65 204.0 3 2 486.2 12 138.4 棉花 小麦 玉米 牛 羊 杏子 核桃 红枣 沙雅县 31 805.2 56 653.3 20.7 782.7 12 043.6 棉花 小麦 玉米 羊 苹果 红枣 杏子 新和县 5 061.2 37 933.2 13.8 4 27 15 661.4 棉花 小麦 玉米 羊 苹果 核桃 红枣 杏子 拜城县 15 943.7 72 601.9 18.1 1 071.1 9 445.6 玉米 小麦 牛 羊 核桃 杏子 乌什县 8 661.7 46 465.3 18.1 1 446.5 6 929.7 小麦 玉米 棉花 水稻 牛 羊 核桃 杏子 阿瓦提县 12 978.5 79 372.1 19.1 2 128.4 14 50 棉花 小麦 玉米 羊 红枣 柯坪县 8 956.6 9 153.9 3.6 479.1 12 02 棉花 羊 阿图什市 14 419.3 15 715.4 16.4 617.2 5 423.2 小麦 棉花 牛 羊 无花果 阿克陶县 24 071.9 29 250.5 16.9 373.9 5 315.8 小麦 玉米 棉花 牛 羊 阿合奇县 13 967.5 6 164.4 2.4 109.9 6 475.1 小麦 羊 乌恰县 20 213.2 1 729.3 3.2 77.6 4 901.3 小麦 羊 喀什市 80.5 7 166.0 19.4 0.0 183 638.8 7 631.3 小麦 玉米 羊 樱桃 疏附县 3 724.1 51 747.8 3 9 753.6 11 944.5 小麦 玉米 棉花 牛 羊 疏勒县 2 244.8 49 364.2 3 14 269.9 10 610.5 棉花 小麦 玉米 牛 驴 猪 羊 英吉沙县 3 550.6 5 718.2 24.3 0.0 4 976.6 7 274.6 小麦 玉米 棉花 牛 羊 杏子 巴旦木 泽普县 936.3 37 625.2 14.9 25 098.1 15 803.9 小麦 豆类 棉花 玉米 牛 羊 核桃 鱼 莎车县 8 455.7 98 935.4 66.5 8 092.0 10 287.7 小麦 棉花 玉米 豆类 油菜 辣椒 牛 羊 杏子 核桃 巴旦木 鱼 叶城县 29 209.5 53 928.8 38.5 1 789.4 13 593.5 小麦 玉米 棉花 豆类 牛 驴 羊 石榴 核桃 杏子 麦盖提县 9 875.5 50 533.1 18.2 2 575.0 13 941.6 棉花 小麦 玉米 牛 羊 巴旦木 岳普湖县 3 035.7 22 224.5 12.8 5 154.4 12 233.8 棉花 小麦 玉米 牛 驴 羊 伽师县 7 172.3 52 288.2 35.9 5 388.2 10 752.8 小麦 棉花 玉米 牛 驴 羊 甜瓜 杏子 核桃 巴楚县 22 646.2 96 95 27.0 1 477.8 12 408.8 棉花 小麦 玉米 牛 羊 核桃 塔什库尔干塔吉克自治县 24 604.4 3 975.4 2.7 79.0 7 147.1 小麦 羊 和田市 585.1 5 996.5 18.9 0.0 14 847.8 4 586.9 小麦 玉米 羊 核桃 和田县 42 832.2 30 130.8 26.6 406.4 6 555.9 玉米 棉花 水稻 牛 驴 羊 核桃 葡萄 鱼 墨玉县 25 918.6 34 013.3 48.6 847.9 4 521.7 小麦 玉米 水稻 牛 驴 羊 核桃 杏子 葡萄 皮山县 40 602.9 27 500.0 21.2 282.2 5 405.6 小麦 玉米 棉花 羊 葡萄 核桃 洛浦县 13 743.2 26 977.4 22.2 863.0 5 335.5 小麦 玉米 棉花 胡麻 牛 羊 核桃 杏子 策勒县 31 095.9 16 489.4 13.3 302.1 7 083.8 小麦 玉米 棉花 胡麻 羊 杏子 于田县 39 128.3 27 445.9 22.3 390.8 6 861.0 小麦 玉米 棉花 水稻 牛 驴 羊 杏子 葡萄 民丰县 57 219.6 4 062.4 2.7 42.9 9 125.3 棉花 小麦 玉米 羊 注 :1 行政面积取自于 400 万全国矢量图 ;2 以 2008 年耕地面积为准

826 干旱区地理 38 卷 农林牧渔业发展的辐射带动作用 随着南北疆区域经济协调发展, 建议通过以下变动机制缩小南疆与北疆农林牧渔业人均产值的差距 :(1) 培育优势农林牧渔业产业带, 延伸产业链, 大力推进农林牧渔业现代化, 转变其发展方式, 不断提升整体发展水平 进一步优化农业产业结构, 做优做强特色优势产业, 提高农牧林渔业的市场竞争力 以龙头企业为依托, 重点围绕棉花 粮油 林果 畜产品 区域 图 4 新疆区域农林牧渔业人均产值差异 Fig.4 Regional disparities in per capita output value of agriculture,forestry,animal husbandry and fishery in Xinjiang 产值的空间差异程度, 用于识别新疆农林牧渔业人均产值的空间差异 在图 5 中, 用 5 种色值来表示人均产值的分布情况, 颜色最深的区域代表人均产值最高, 依此类推 对 3 个年份的县域人均产值分布图进行对比分析可看出, 新疆县域农林牧渔业人均产值差异呈现为 : 北疆高于东疆 南疆的发展形态 在 3 个年份间, 北疆人均产值处于中上水平的县市明显高于南疆 东疆 ; 虽然巴州地区发展迅速, 但人均产值低值县市大多仍分布在南疆 其形成原因 :(1) 北疆农业机械化水平高于南疆, 对其农林牧渔业增长较为有利 (2) 南疆人口众多, 人均耕地少, 生态环境较为恶劣, 生产基础设施落后等导致南疆农林牧渔业人均产值低于北疆 (3) 北疆城镇化水平发展迅猛, 提升了人口聚集能力和综合承载能力, 增强了其对 图 5 新疆县域农林牧渔业人均产值空间差异 Fig.5 Spatial difference in per capita output value of agriculture,forestry,animal husbandry and fishery by prefecture, autonomous prefecture,city and county in Xinjiang

4 期景军等 : 新疆县域农林牧渔业空间差异分析 基于 ESDA 与 GIS 方法 827 特色农产品, 大力发展农产品精深加工业 优化农牧产品加工业布局, 形成南疆以特色林果精深加工为主 北疆以特色农副产品和畜产品精深加工为主的产业格局 (2) 充分发挥农牧产品资源优势, 不断优化结构, 延伸产业链, 促进特色优势产业集群化 北疆地区承接产业转移时需注重延伸产业链, 加强产业科技创新能力 ; 对传统产业进行技术改造, 使其投资少 见效快 吸纳劳动力多, 更适宜在南疆三地州等欠发达地区推广经营 (3) 着重发展新疆尤其是南疆地区的区域中心城市和小城镇 南疆地区城镇化发展需以完善城市功能 扩大城市规模 强化城市管理 提升人口聚集能力和综合承载能力为主, 增强其对南疆经济社会发展的辐射带动作用 3.1 农林牧渔业人均产值空间差异的全局空间自相关 Moran 散点图将某个变量的观测值向量与它的空间滞后向量之间的相关关系, 通过散点图体现 全局空间相关指数 Moran s I 就是空间滞后向量对观测值向量线性回归的斜率系数 Moran 散点图将县域单元的农林牧渔业测度数据点分成 4 个象限, 分别对应四种不同的空间格局 : 第 1 象限 (HH) 的县市农林牧渔业人均产值高值区域被农林牧渔业人均产值高值邻居所包围, 两者的空间差异程度较小 ; 第 2 象限 (LH) 的县市农林牧渔业人均产值低值区域被农林牧渔业人均产值高值邻居所包围, 两者的空间差异程度较大 ; 第 3 象限 (LL) 的县市农林牧渔业人均产值低值区域被农林牧渔业人均产值低值邻居所包围, 两者的空间差异程度较小 ; 第 4 象限 (HL) 的县市农林牧渔业人均产值高值区域被农林牧渔业人均产值低值邻居所包 [19] 围, 两者的空间差异程度较大 由图 6 和表 2 可知 : 新疆县域农林牧渔业人均产值 Moran 散点图的全局空间自相关指数显著为正, 表明农林牧渔业格局存在明显的空间集聚特征 从农林牧渔业人均产值测度的数据点的分布来看, 如表 2 所示, 第 1 第 3 象限的数据点多于第 2 4 象限的数据点, 各观测年份上, 第 1 第 3 象限的数据点占总数据点的百分比依次为 :82.14% 87.04% 86.27%, 尤其第 3 象限的数据点居多, 说明全疆的农林牧渔业人均产值在空间上具有高值簇和低值簇的现象, 图 6 新疆县域农林牧渔业人均产值空间相关性的 Moran 散点图 Fig.6 Moran scatter plot in per capita output value of agriculture,forestry,animal husbandry and fishery in Xinjiang 其中低值簇占有的比例较大, 农林牧渔业人均产值空间差异的结构化特征明显 在 2003-2012 年间, 新疆县域单元农林牧渔业人均产值的空间自相关测度 Moran s I 由 2003 年的 06 5 下降至 2012 年的 14 0, 除 2004 年 2005 年 2006 年集聚的趋势有增强外,2007-2012 年, 农林牧渔业人均产值的空间集聚性呈逐年减弱的趋势 比较各年散点图及表 2 各类型成员数的变化可知, 数据点向第 1 3 象限集中的趋势较明显, 表明新疆各县域的农林牧渔业人均产值高值簇和低值簇的地区均有空间收敛的趋势, 农林牧渔业既存在高值区域的缩小, 同时也存在低值区域的扩大, 特别是第 4 象限的数据点减少

828 干旱区地理 38 卷 Tab.2 表 2 不同年份县际的全局自相关类型成员数变化 Change of Numbers of Global Moran's Plots in Different Locations 年份 HH ( 第 1 象限 ) LH ( 第 2 象限 ) LL ( 第 3 象限 ) HL ( 第 4 象限 ) 2004 18 福海县 额敏县 和布克赛尔蒙古自治县 精河县 乌苏市 沙湾县 克拉玛依市 玛纳斯县 呼图壁县 昌吉市 阜康市 吉木萨尔县 轮台县 库尔勒市 焉耆回族自治县 博湖县 和硕县 8 吉木乃县 托里县 尼勒克县 新源县 奎屯市 乌鲁木齐市 和静县 托克逊县 28 克州 喀什地区 乌什县 新和县 沙雅县 阿克苏市 阿瓦提县 柯坪县 于田县 策勒县 墨玉县 和田县 皮山县 2 温宿县 新和县 2008 16 塔城市 额敏县 托里县 乌苏市 精河县 克拉玛依市 沙湾县 玛纳斯县 呼图壁县 昌吉市 阜康市 轮台县 库尔勒市 焉耆回族自治县 博湖县 和硕县 7 吉木乃县 和布克赛尔蒙古自治县 尼勒克县 新源县 和静县 奎屯县 乌鲁木齐市 31 克州 喀什地区 照苏县 乌什县 温宿县 新和县 阿克苏市 阿瓦提县 柯坪县 于田县 策勒县 墨玉县 和田县 皮山县 民丰县 0 无 2012 13 额敏县 和布克赛尔蒙古自治县 精河县 乌苏市 克拉玛依市 沙湾县 玛纳斯县 呼图壁县 昌吉市 阜康市 轮台县 博湖县 和硕县 7 吉木乃县 托里县 奎屯市 乌鲁木齐市 和静县 库尔勒市 焉耆回族自治县 31 克州 喀什地区 照苏县 乌什县 温宿县 新和县 拜城县 阿克苏市 阿瓦提县 柯坪县 于田县 策勒县 墨玉县 和田县 皮山县 0 无 较快, 由 2004 年的 2 个减少到 2012 年的 0 个, 即说明在出现农林牧渔业的低值区域被高值邻居所包围的格局时, 更容易发生空间收敛或趋同 从 2003-2012 年的 3 个观测年份上的 Moran 散点图的对比可以看出 : 落入各个象限的点数在各个象限的分布上有向内收缩的趋势, 说明各区域内县市间农林牧渔业人均产值的空间差异在进一步缩小, 各区域内县市间农林牧渔业的发展趋于平稳 原因是 : 近几年来, 随着新疆各城市之间交通道路 [20] 的兴修, 缩短了空间距离, 且区位条件得到了良 [21] 好的改善, 与外界交流方便, 城市辐射能力加强, 逐渐形成产业的分工与合作, 再者城市化进程的加快, 农业机械化的推广使用, 缩小了区域内县市间农林牧渔业发展的差距 3.2 农林牧渔业人均产值的局部空间差异在全局空间自相关测度的基础上, 运用局域空间自相关测度可以对具有集聚特征的区域进行 邻域空间 的相关性检验, 即利用 Local Moran s I 来揭示新疆农林牧渔业人均产值的空间集聚程度的显著性 从图 7 中可以看出 : 新疆农林牧渔业人均产值的空间集聚性不显著的地区主要分布在东疆 北疆东北部以及南疆的沿天山一带及塔里木盆地东南缘的若羌县 且末县等县域单元, 空间分布较为分散 从 2003 到 2012 年间 3 个时间观测点来看, 农林牧渔业人均产值的空间差异保持相对稳定, 全疆范围内农林牧渔业人均产值的 HH 型主要分布在以北 疆地区沿天山北坡经济带和南疆北部部分县市 ;LL 型主要分布在喀什地区与和田地区 克州 ;LH 型主要分布在吐鲁番地区和巴音郭楞蒙古自治州 ( 简称巴州 ) 北部 ;HL 型分布数量较少, 仅分布在阿克苏地区的个别县市 新疆农林牧渔业人均产值的空间集聚性较明显的地区主要分布于北疆的天山北坡经济带, 各县市之间的联系较紧密, 表现出 高 高 (HH) 正关联, 呈现聚集的特点, 即这些农林牧渔业人均产值较高的县市被周围同样具有人均产值较高的县市包围, 是农林牧渔业发展的 热点 区域 从全疆的时空演化上看, 从 2003 年到 2012 年, 高 高 (HH) 显著集聚区在空间上的范围在逐渐缩小, 高水平农林牧渔业显著集聚区的县域单元在减少, 由呼图壁县 玛纳斯县 阜康市 吉木萨尔县等 18 个县市减至呼图壁县 玛纳斯县 阜康市 吉木萨尔县等 13 个县市, 这些县市的农林牧渔业人均产值的显著特点即周边区域市镇密集, 在天山北坡经济带的城镇在空间上具有较强的关联性 这些核心的 HH 型县市与全疆交通 贸易 农产品信息产业发达的中心城市相接, 因此具有明显的农林牧渔产业化经营的区位 [22] 经济的发展优势 另一方面, 农林牧渔业人均产值的 HH 型的县市减少在某种意义上来讲, 借助于 [23] 2010 年来 对口援疆 这一机遇, 近 3 a, 天山北坡经济带不论城镇化与工业化建设还是农业机械化水平发展迅猛, 对农林牧渔业人均产值的 热点 区

4 期景军等 : 新疆县域农林牧渔业空间差异分析 基于 ESDA 与 GIS 方法 829 的部分县市及克州 冷点 出现在这些地区主要原因是 :(1) 区位条件限制了各中心城市和城镇之间相互关联协助的作用 (2) 交通运输条件不便, 加之其独特严峻的地理条件, 限制了县市农林牧渔业综 [24] 合集聚效应 (3) 该地区的经济发展方面的招商引资也在不同程度上受到社会稳定因素的影响 因此, 这部分区域的农林牧渔业人均产值形成了 低 低 (LL) 空间集聚性的 冷点 由此可知, 农林牧渔业人均产值的空间集聚性显著的地区在北疆 (HH 型 ) 和南疆 (LL 型 ) 同时出现, 即最低和最高的区域空间上表现出显著的内部均衡性和外部差异性 以上分析可知, 新疆农林牧渔业人均产值在空间上呈正相关的县市数要高于呈负相关的县市数量, 表现出明显的空间聚集特征 除了以上这些区域之外, 大部分地区与相邻区域的关联性并不显著 4 结论 图 7 新疆区域农林牧渔业人均产值的局域空间自相关图 Fig.7 Local Moran's I map for per capita output of agriculture,forestry,animal husbandry and fishery in Xinjiang 域有相应的影响且呈逐年缩小的趋势 南疆的西部地区, 同样呈现空间聚集的特点, 但这些区域主要为农林牧渔业人均产值的低产值分布区, 表现出 低 低 (LL) 正关联, 即这些农林牧渔业人均产值较低区域的县市被周围同样具有人均产值较低的县市包围, 是农林牧渔业发展的 冷点 区域 从该类地区的时空演化上看, 从 2003 年到 2012 年, 低 低 (LL) 显著集聚区在空间上的范围相对稳定, 主要分布在喀什地区 和田地区 新疆农林牧渔业人均产值的区域差异总体上经历了缓慢上升和波动下降两个阶段, 以人均产值计算的新疆各县域农林牧渔业呈现北疆高于东疆 南疆的空间格局 2003 年以来, 农林牧渔业人均产值的年均增长率总体上北疆快于东疆和南疆 农林牧渔业人均产值高产值区域大多集中在北疆天山北坡经济带和南疆地区的北部中心县市, 且南北差异呈两个极端, 主要为北疆沿天山北坡经济带的 HH 型 南疆西南部的 LL 型 但南疆北部随着道路兴修 城镇化水平的发展 工业化水平的发展 农业机械化推广逐渐向次冷区域转移, 其中阿克苏地区东北部县市与巴州北部县市尤为突出 利用 ESDA 方法, 通过定义空间权重矩阵, 进行全局和局部空间自相关分析, 对 2003-2012 年以来新疆各县市农林牧渔业人均产值的空间差异进行分析, 结果显示 :2003-2012 年间, 新疆县域农林牧渔业人均产值的空间自相关测度 Moran s I 由 2003 年的 06 5 缓慢上升至 2006 年的 32 3, 再缓慢下降至 2012 年的 14 0, 表明农林牧渔业人均产值的空间集聚性在不断波动, 在空间上具有高值簇和

830 干旱区地理 38 卷 低值簇的现象, 其中低值簇占有的比例较大, 农林牧渔业人均产值的空间差异的结构化特征明显 从局域自相关分析可以看出, 区域间具有较为明显的两个极端化趋势, 其农林牧渔业空间上表现出明显的内 外差异性 这从总体上揭示出新疆农林牧渔业人均产值在空间分布上的不均衡性, 体现了北疆热点区域多, 南疆热点区域少, 东疆没有热点区域的基本格局 新疆农林牧渔业在空间上呈正相关的县市数要高于呈负相关的数量, 表现出明显的空间聚集特征 此外, 大部分地区与相邻区域的关联性并不显著 今后一段时间内以昌吉回族自治州的呼图壁县等的天山北坡经济带中心县市集聚现象仍然存在 从新疆农林牧渔业人均产值的空间集聚性较明显的主要分布区域看出, 农林牧渔业人均产值的空间集聚能力的南北地域差异特点, 将使天山南北的县市选择不同的发展途径 : 北疆地区农林牧渔业人均产值总体的集聚能力都很强, 但内部由于城镇 [25] 化 工业化及农业机械化发展水平的加快, 致使部分县市退出了热点区域, 因此北疆的农林牧渔业应逐步缩小县市之间的差距, 以天山北坡经济带现代化 科技化农林牧渔业的全面推进为宜 ; 南疆总体上还处于分散发展态势, 内部集聚差异较小, 只有少数中心县市的集聚能力较强, 而南疆区域的农林牧渔业的产值应进一步以中心县市带动周边区域, 先富带动后富的辐射方式, 结合塔里木盆地绿洲分布特点和交通现状, 逐步推进符合区域特点的产业化经营与名特优产品带动农林牧渔业的发展模式, 促进喀什地区 和田地区及克州的农林牧渔业又好又快的发展 据 2003-2012 年观测数据推测出, 未来东疆地区与南疆地区的年均增长率依旧呈上升趋势, 随着农业生产经营产业化的发展, 东疆地区与南疆地区将有可能出现更多的农林牧渔业人均产值的 热点 区域 参考文献 (References) [1] 袁芬, 张月红. 农林牧渔行业财务分析报告 [EB/OL]. http:// wenku.baidu.com/link?url=ju2l8fa_1mgyxqaa7jfhnnuelm OlIII9TJnPGx-cKjDbR8sEuyw35ANm_hRmdsD8yHARE3YTS 8I1hn2A QboFSFzvvhV5vt263rc7MPIDpJi. 2012-05-31/2014-2-17.[YUAN Fen,ZHANG Yue-hong. Animal Husbandry and Fishery Industry Financial Analysis Report[EB/OL]. http://wen ku.baidu.com/link?url=ju2l8fa_1mgyxqaa7jfhnnuelmoliii 9TJnPGx-cKjDbR8sEuyw35ANm_hRmdsD8yHARE3YTS8I1h n2a QboFSFzvvhV5vt263rc7MPIDpJi. 2012-05-31/2014-2- 17.] [2] 李玮. 基于投入产出法的新疆农林牧渔业 ( 第一产业 ) 实证分析 [J]. 经济研究导刊,2010,122(12):176.[LI Wei. Empirical analysis based on input-output method of Xinjiang agriculture, forestry,animal husbandry and fishery(the first industry)[j]. Economic Research Guide,2010,122(12):176.] [3] 彭颖, 陆玉麒. 成渝经济区县域经济差异的空间分析 [J]. 人文地理,2010,25(5):97-102.[PENG Ying,LU Yuqi. Spatial analysis of economic differences of county level in Chengyu Economic Zone[J]. Human Geography,2010,25(5):97-102.] [4] ANSELIN L. Spatial data analysis with GIS:an introduction to appli-cation in the social sciences[r]. Santa Barbara,CA:National Centerfor Geographic Information and Analysis,1992:3-15. [5] 王静, 张小雷, 杜宏茹. 新疆县域经济空间格局演化特征 [J]. 地理科学进展,2011,30(4):470-478.[WANG Jing,ZHANG Xiaolei,DU Hongru. Spatial pattern evolvement and characteristics of the economy in Xinjiang at the county level[j]. Progress in Geography,2011,30(4):470-478.] [6] 赵建新. 论区域经济差距的衡量指标与测试方法 [J]. 经济地理,1998,18(3):20-24.[ZHAO Jianxin. Discussion on measure indicators and methods for economic regional difference [J]. Economic Geography,1998,18(3):20-24.] [7] 刘青, 李贵才, 仝德, 等. 基于 ESDA 的深圳市高新技术企业空间格局及影响因素 [J]. 经济地理,2011,31(6):926-933.[LIU Qing,LI Guicai,TONG De,et al. The spatial pattern and influence factors of high-tech firms in shenzhen based on ESDA[J]. Economic Geography,2011,31(6):926-933.] [8] 葛莹, 姚士谋, 蒲英霞, 等. 运用空间自相关分析集聚经济类型的地理格局 [J]. 人文地理,2005,20(3):21-25.[GE Ying, YAO Shimou,PU Yingxia,et al. Application of spatial autocorrelation for the spatial patterns of urbanization and localization economy[j]. Human Geography,2005,20(3):21-25.] [9] LEE J,DAVID W S W. Statistical analysis with ArcView GIS [M]. New York:John Wiley & Sons,Inc.,2001:133-189. [10] GETIS A,ORD J K. The analysis of spatial association by use of distance statistics[j]. Geographical Analysis,1992,(24): 189-206.

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832 干旱区地理 38 卷 Difference analysis of agriculture forestry animal husbandry and fishery spatial pattern in Xinjiang at the county level: based on ESDA and GIS methods JING Jun 1,2, ZHANG Yong-fu 1,2, AN Fang-zhou 1,2 (1 College of Resources and Environmental Science,Xinjiang University,Urumqi 830046,Xinjiang,China; 2 Key Laboratory for Oasis Ecology,Ministry of Education,Urumqi 830046,Xinjiang,China) Abstract In this paper,arcgis and GeoDa software are used as the platform,combing with the application standard deviation index(s),the coefficient of variation(v)and ESDA,from the perspective of an objective analysis of the spatial correlation of spatial differences between Xinjiang county per capita output of agriculture, forestry,animal husbandry and fishery,the paper observed that there exists spatial differences in per capita output,i.e,the northern border is higher than eastern and southern border. Between 2003-2012,the measures of spatial autocorrelation curves of Moran's I for animal husbandry and fishery output per capita were in a decrease trend,indicating that animal husbandry and fishery per capita output of spatial concentration was in a curve volatility,but the annual growth rate of agriculture,forestry,animal husbandry and fishery output per capita were increasing every year. From local autocorrelation analysis between the two extremes of the region indicated that there were more obvious expandation in Xinjiang animal husbandry and fishery output per capita in the spatial distribution of disequilibrium,combined with existing policies and the extent of detailed data gathered between animal husbandry and fisheries in Xinjiang. It is known that Xinjiang rural population accounts for about 70 percent of the whole population,while the minority population in rural areas accounts for about 90 percent of the population,and the minority poverty in poor areas in agriculture,forestry,animal husbandry and fishery for minority poverty are of great significance. Since 2003,the average annual growth rate of per capita output of agriculture,forestry,animal husbandry and fishery in general grows faster than the northern and southern eastern Xinjiang. Agriculture,forestry,animal husbandry and fishery output per capita and high value area are mostly concentrated in the Northern Slope of Tianshan Economic Zone and the southern region of north central counties,and the North-South differences were two extremes,mainly along the northern Tianshan Mountains HH-type economic zone,southern southwestern LL type. By spatial differences of Xinjiang animal husbandry and fishery analysis,we can have a better understanding both of spatial differences of Xinjiang county agricultural development and spatial agglomeration state of agriculture which has a certain significance. Key Words agriculture,forestry,animal husbandry,and fishery;esda;moran s I;Xinjiang