基于GIS的广东省自然教育基地空间分布及影响因素

夏孟，罗钰绚，梁宗迪

（广东省林业调查规划院，广州510520)

摘要：为深入贯彻习近平生态文化文明思想，助力绿美广东大行动，广东省积极开展自然教育工作。本文以广东省自然教育基地为例，运用核密度、空间自相关、叠加分析、缓冲区分析等空间分析方法，研究自然教育基地的空间分布特征及影响因素。结果表明：广东省自然教育基地的空间分布不均衡且存在明显的聚集特征，分布密度上形成了2个高密度核心区（广州、深圳），分布特征受到经济发展水平、教育发展水平、交通区位条件、旅游自然资源、自然公园的影响较大。

关键词：GIS;自然教育基地；空间分布；影响因素

中图分类号：X321;G527

文献标识号：A

文章编号：2097—0285(2023)12—0053—05

DOI:10.13456/j.cnki.lykt.2023.02.07.0001

自然教育是指以自然环境为基础，利用科学有效的方式，引导人们认识自然、理解自然、尊重自然，最终实现人与自然的和谐共生[1-3]。自然教育基地是自然教育开展的重要活动载体，是展现自然教育资源的直接途径[4]。近年来，随着我国生态文明建设的不断发展，自然教育受到广泛关注，自然教育基地也在各地蓬勃发展。广东以自然教育基地为载体，通过“与自然对话”平台拉进人与自然的距离，更好地满足了社会公众的生态需求，推动人与自然和谐共生。2018年，广东全面启动自然教育基地建设工作，有力推动广东青少年生态文明教育。2020年3月广东省林业局印发的《广东省林业局关于推进自然教育规范发展的指导意见》提出，广东将建设全国自然教育示范省，到2023年，力争全省建立100个自然教育基地，每个地级以上市至少建设一个自然教育基地。截至2022年10月广东省已建成100个自然教育基地，覆盖全省19个地市。其中，汕头、揭阳2个市也在积极推进自然教育基地建设，自然教育在广东发展迅速。然而，由于自然资源条件、经济发展水平、教育发展水平、重视程度等方面的区域差异，广东省自然教育发展表现出较大的空间异质性。为了促进自然教育的健康发展，需要从宏观层面阐释自然教育的发展格局，分析其存在问题，揭示其内在规律，这就要求我们必须要深入研究自然教育基地的空间分布特征及其影响因素。

但是，目前国内对自然教育基地的研究主要集中于自然教育的理论[5-6]、内容[7-8]、发展现状[9],基地的规划设计[10]、建设策略[11-12]、评价[13]等方面，对自然教育基地的空间分布的量化研究较少且不充分。本文以广东省100个自然教育基地为研究对象，研究其空间分布特征以及影响因素，从而掌握广东省自然教育基地发展格局，了解自然教育基地的影响因素，以期为广东省乃至全国自然教育基地的建设提供参考。

1研究区域及数据

1.1研究区域

广东省地处中国大陆的南部（北纬20°13′-25°31′,东经109°39′-117°19′),陆地面积17.98万km2,陆地海岸线总长3 368.1km,沿海岛屿约759个，海区面积40多万km2。广东省地势北高南低，低山丘陵分布广泛，属亚热带海洋性季风气候，年均气温22.3℃,年均降水量在1 300~2 500 mm之间。广东省自然条件优越，森林资源丰富，自然保护地数量全国第一，自然教育事业也走在全国前列。

1.2数据来源

研究所采用的2022年的数据主要有：100个自然教育基地数据，来源于广东省林业局官方网站；207个4A5A风景名胜区，来源于广东省文化和旅游厅官方网站；53个国家自然公园（森林公园、湿地公园、地质公园），来源于林业专业知识服务系统网站；交通数据，来源于天地图官网。各地级市人均GDP、中小学生在校生数量来自各市政府的2020年《统计年鉴》。

1.3数据处理

通过天地图官网提供的WEB服务地理编码查询API获取自然教育基地、4A5A风景名胜区、森林公园、湿地公园、地质公园的经纬度信息，利用ArcGIS 10.4将经纬度转换成点数据。通过天地官网提供的交通要素WFS服务，使用QGIS3.22.7解析服务得到交通要素线数据。

2空间分布特征

2.1数量特征

据统计，广东省现拥有100个自然教育基地。从自然教育基地的数量上来看，各地级市自然教育基地分布不均衡。广州市的自然教育基地最多，达到14个，韶关市、深圳市次之，分别为12、10个；佛山市和惠州市拥有7个；东莞市拥有6个；河源市、湛江市、肇庆市拥有5个；茂名市、清远市、阳江市拥有4个；梅州市、汕尾市、云浮市、中山市拥有3个；潮州市、珠海市拥有2个；江门市拥有1个；揭阳市、汕头市没有。从区域特征来看，自然教育基地主要分布在珠三角地区，共有55个，占了全省数量的55%,其次是粤北、粤西，分别有27、13个，粤东最少，仅有5个。

2.2空间密度特征

核密度分析能够直观地展示出研究区域内点要素在空间上的分散和集聚的程度[14]。本文利用ArcGIS10.4的核密度分析工具进行分析，得到自然教育基地核密度分析图（图1)。从图中我们可以看出，自然教育基地在空间上集中程度较高，形成了2个高密度核心区。高密度核心区是以广州市、深圳市为核心，辐射周边佛山市、东莞市、中山市、惠州市，形成的强聚集区 。 广深及其周边城市是广东省自然资源较丰富、经济较为发达的地区，发展自然教育事业的资源条件优越，因此此片区域拥有的自然教育基地数量较多。

2.3空间关联特征

空间自相关分析能够定量地描述目标对象在空间上的分布特征及其对邻域的影响程度，它分为全局空间自相关和局部空间自相关。全局空间自相关一般用于衡量整个研究区域内的某个变量的总体依赖程度，最常用的关联指标是Moran指数I。局部空间自相关能够反映某个区域与相邻区域的空间异质性，常用的关联指标是Getis-Ord指数。对广东省自然教育基地数据，运用ArcGIS10.4的空间自相关分析工具计算得到Moran指数I为0.437 908>0,Z得分为3.275 779>2.58,P值为0.001 054<0.01,表明研究区域内自然教育基地的分布不是随机的，而是呈现出空间聚集特征。进一步计算自然教育基地的Getis-ord指数，绘制得到基地的聚集图（图2)。从图中可以看出，广州市和韶关市表现为高－高聚集，揭阳市和汕头市表现为低－低聚集，其他地市表现为不显著。

3自然教育基地空间分布影响因素

3.1经济发展水平

经济发展水平是影响自然教育基地空间分布的关键因素，运用ArcGIS10.4对各地级市域GDP进行空间分类，绘制自然教育基地分布与经济发展水平耦合图（图3)。经济发展水平以各地级市人均GDP为依据，发现自然教育基地空间格局与区域经济发展水平存在正相关关系，广州市、深圳市、佛山市人均生产总值最高，该区域自然教育基地聚集特性显著，其中，珠海市人均GDP相对较高，但是自然教育基地较少，这可能是珠海市域较少、资源条件有限造成；

惠州市、东莞市、中山市人均GDP较高，自然教育基地数量也较多；江门市人均GDP相对较高，但是自然教育基地数量较少，这说明了当地重视程度不高；而其他经济水平较低的地区，自然教育基地数量也较少，其中，韶关市由于其区位优势明显以及得天独厚的生态资源，打造自然教育基地的优势明显，拥有较多的自然教育基地。自然教育基地的建设和发展，离不开强大的资金支持，经济发达的珠三角地区自然教育发展较快，而经济发展落后、资源丰富的粤北、粤西、粤东的自然教育基地的建设，则整体受到限制。

3.2教育因素

教育发展水平是影响自然教育基地空间分布的关键因素，运用ArcGIS10.4对各地级市域中小学生在校生数量进行空间分类，绘制自然教育基地分布与教育发展水平耦合图（图4)。相对来说，中小学生在校生数量较多的市自然教育基地也相对较多，自然教育基地空间格局与教育发展水平总体上存在正相关关系。广州市、深圳市的中小学生在校生数量最多，其自然教育基地数量也多。但韶关市中小学生在校生数量较少，自然教育基地分布却较多，说明韶关市注重自然教育。揭阳市、汕头市中小学生在校生数量较多，然而当地却没有自然教育基地，建议应充分利用当地资源，加快建设自然教育基地，促进当地自然教育发展，促使广东省自然教育均衡化发展。

3.3交通区位因素

自然教育基地建设的目的是促进幼儿身心健康发展，探索创新教育新形式，这就必须借助便利的交通条件来实现。鉴于数据的可获得性，本文以广东省铁路数据来表征交通运输条件。本文在ArcGIS10.4中对广东省铁路建立10km、20km缓冲区，并将其与广东省自然教育基地进行叠加分析（图5)。通过分析结果发现，自然教育基地沿铁路分布明显，尤其是在线路交汇的节点处，分布较为密集，有65家自然教育基地在10km缓冲区范围内，占所有自然教育基地的57%,有13家自然教育基地在10~20km缓冲区范围内，占所有自然教育基地的13%,表明自然教育基地空间布局具有沿铁路轴线分布的特征。

3.4旅游资源因素

风景名胜区是具有观赏、文化或科学价值，环境优美，自然景观、人文景观集中，可供人们游览、休憩娱乐或进行科学文化活动的区域。风景名胜区自然生态环境优美，接待设施完善，是开展自然教育的佳地。本文在ArcGIS10.4中对广东省4A5A级风景名胜区建立10km缓冲区，并将其与广东省自然教育基地进行叠加分析（图6)。通过分析结果发现，有57家自然教育基地在缓冲区范围内，占所有自然教育基地的57%。这表明自然教育基地有向风景名胜区聚集的趋势。助力自然教育基地的发展，要充分发挥风景名胜区的生态、文化、科学价值。

3.5自然公园的影响

自然公园是自然保护地的一种类型，包括森林公园、地质公园、湿地公园等各类公园，具有很强的生态、观赏、文化、科学等价值。2019年4月，国家林业和草原局印发了《关于充分发挥各类自然保护地社会功能，大力开展自然教育工作的通知》，要求各自然保护地要在不影响保护自然保护地的自然环境和自然资源的前提下，组织开展自然教育活动。自然公园是自然教育基地的天然场所，本文在ArcGIS10.4中对广东省国家森林公园、地质公园、湿地公园建立10km缓冲区，并将其与广东省自然教育基地进行叠加分析（图7)。通过分析结果发现，有33家自然教育基地在缓冲区范围内，占所有自然教育基地的33%。这表明自然教育基地有向森林公园、地质公园、湿地公园等自然公园聚集的趋势。以自然公园的优势带动自然教育基地的发展，为自然教育的发展创造良好的环境。

3.6其他因素的影响

目前，广东省自然教育的发展处于初级萌芽阶段，在发展的过程中会遇到许多困难，比如公民自然教育意识淡薄，自然教育专项资金不足、从业人员较少、发展缺乏科学规划，政府、学校不重视不配合、当地自然资源条件有限等。当前自然教育的发展模式大多仍属于政府推动模式，因此，自然教育基地的发展离不开当地政府的推广和支持。

4结论与启示

4.1结论

本文以广东省100个自然教育基地为研究对象，运用核密度、空间自相关、叠加分析、缓冲区分析等空间分析方法，对自然教育基地的空间分布及影响因素进行了研究，得出以下结论。

（1）广东省自然教育基地空间分布不均衡。从分布数量上来看，地市中基地数量最多的是广州市(14个），最少的是揭阳市、汕头市(0个）；区域中基地数量最多的是珠三角(55个），最少的是粤东(5个）。从分布密度上来看，广东省自然教育基地集中程度较高，形成了2个高密度核心区（广州、深圳）。

（2）广东省自然教育基地空间分布具有显著的空间自相关和聚集性。基地Moran指数I为0.437908,Z为3.275 779,P为0.001 054,表明研究区域内自然教育基地的分布不是随机的，而是呈现出空间聚集特征。此外，广州市和韶关市表现为高－高聚集，揭阳市和汕头市表现为低－低聚集，其他地市表现为不显著。

（3）广东省自然教育基地的空间分布受到经济发展水平、教育资源、交通区位等社会文化因素影响，同时与旅游资源、自然公园等自然资源息息相关。广州、深圳不论是经济还是自然资源都在全省处于领先地方，故这2个地方自然教育发展迅速。韶关虽然经济较落后、教育资源匮乏，但是由于其得天独厚的自然资源，发展自然教育的先天条件充足，其自然教育基地数量也在全省处于领先地位。

4.2启示

根据以上结论，结合自然教育均等性原则，对广东省自然教育基地空间布局的合理发展提出以下建议。

（1）为了促进各地市自然教育资源的均衡化，有关部门可以给予粤东、粤西、粤北地区一定的政策优惠，并可以在宏观上对各市自然教育基地的数量、规模大小、空间布局等方面进行合理统筹。同时，广州、深圳等强核心区，未来应该与周边地市进行强互动，带动周边自然教育的发展，以实现自然教育的均衡发展。

（2）各市在建设自然教育基地的过程中，要因地制宜，要充分立足本市的自然资源，特别是利用当地已有的自然公园、风景名胜区等区域，充分挖掘当地的生态文化和区域特色，创新性开发，实现优质的异质化的自然教育产品供给，建设高品质的自然教育基地。

（3）要完善广东省自然教育基地布局。在未来，要整合各类自然资源、自然保护地、风景名胜区等场所资源，在不影响保护自然资源和环境的前提下，合理布局自然教育基地。同时，应该改善粤东、粤北、粤西的交通网络，提高自然教育基地的可访问性，促进自然教育真正落地。

本文以广东省自然教育基地为研究对象，探讨其空间布局，并从经济发展情况、交通区位、教育资源，旅游资源、自然公园等方面对其进行了分析，由于自然教育基地的影响因素是复杂的，而且各级政府在评定自然教育基地过程中存在一定的主观性和片面性，未来可在影响因素方面做相关性和耦合性研究，还可以从地形地貌、城市绿化面积、国有林场等方面进行研究。（本文彩图请参阅知网网络版）

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期刊：林业科技通讯 2023年 第12期

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