基于水資源寶雞市生態(tài)安全基尼系數(shù)分析

#本科畢業(yè)論文題目基于水資源寶雞市生態(tài)安全基尼系數(shù)分析學(xué)生姓名李沙專業(yè)名稱地理科學(xué)指導(dǎo)教師徐玉霞2011年5月20日目錄TOC\o"1-5"\h\z一．論文正文3中文題目、摘要、關(guān)鍵詞3英文題目、摘要、關(guān)鍵詞4基于水資源寶雞市生態(tài)安全基尼系數(shù)的計(jì)算方法5基尼系數(shù)的求取及洛倫茲曲線的繪制6結(jié)論與建議10參考文獻(xiàn):11二、附錄錯誤！未定義書簽。寶雞文理學(xué)院2011屆本科畢業(yè)論文開題報(bào)告14寶雞文理學(xué)院2011屆本科畢業(yè)論文結(jié)題報(bào)告15寶雞文理學(xué)院2011屆本科畢業(yè)論文答辯報(bào)告16三、致謝17基于水資源寶雞市生態(tài)安全基尼系數(shù)分析李沙（寶雞文理學(xué)院地理科學(xué)與環(huán)境工程系,陜西寶雞721007）摘要:良好的水資源狀況是保障區(qū)域生態(tài)安全的基本條件,水資源是生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的控制因素,采用量化的方法來衡量寶雞市的水資源與耕地資源、GDP和人口布局等的匹配程度,進(jìn)而對未來區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中如何確保生態(tài)安全提出對策。參照洛倫茲曲線原理及基尼系數(shù)計(jì)算方法,通過計(jì)算得到水資源與耕地資源、GDP、人口匹配的基尼系數(shù)分別是0.3527、0.4501、0.5472,水資源與GDP、人口匹配的基尼系數(shù)遠(yuǎn)超出了國際公認(rèn)的0.4的警戒線,得出了寶雞水資源與耕地資源匹配較好，與GDP和人口分布極不平衡的結(jié)論。因此今后必須統(tǒng)籌安排寶雞的水資源,提高水資源的利用率。關(guān)鍵詞:水資源;生態(tài)安全;寶雞市；基尼系數(shù)GiniCoefficientofEcologicalSecurityofBaojiBasedonWaterResourcesLISha(Departmentofgeographicalscienceandenvironmentalengineering，Baojiuniversityofartsandsciences,Baoji,Shaanxi,721007)Abstract:Goodwaterresourcesconditionisthebasicfactortoguaranteeregionalecologicalsecurityandisalsothecontrollingfactorintheecologicalandenvironmentalconstruction.Thegoodconditionofwaterresourcesisthebasicfactortoguaranteeregionalecologicalsecurity,andisalsothecontrollingfactortoconstructecologicalenvironment.Thispaperfirstlyintroduceshowtomeasurethematchlevelbetweenwaterresourcesandcultivatedlandresources,aswellasGDPandpopulationlayoutbythequantificationmethod.Andthenitcomesupwithstrategiestoensuretheecologicalsecurityinregionaleconomicdevelopmentinthefuture.ReferringtotheLorenzcurveprincipleandtheGinicoefficientcomputationalmethod,theGinicoefficientsofthewaterresourceswiththecultivatedlandresources,GDPandthepopulationinBaojiCityare0.6015,0.6573and0.5687respectively,whicharefarbeyondtheinternationallyrecognizedwarninglineof0.4.Theresultsshowthatthewaterresourcesandcultivatedlandresources,GDPandpopulationdistributionareextremelyunbalancedinthecity.Keywords:waterresources;ecologicalsecurity;Baojicity;Ginicoefficient*交稿日期（2011年05月20日）水資源空間分布與區(qū)域經(jīng)濟(jì)、人類生活布局不一致,已成為困擾區(qū)域經(jīng)濟(jì)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。水資源在空間上的優(yōu)化配置是人類追求的長期目標(biāo),而對水資源供需地在空間上的匹配情況進(jìn)行較準(zhǔn)確地評價(jià)與把握,是區(qū)域水資源空間優(yōu)化配置的前提和基礎(chǔ)[1]。寶雞地處陜西省關(guān)中西陲,東鄰咸陽,南接漢中,西、北與甘肅省毗鄰,共轄12個(gè)縣區(qū),全市主要有渭河、嘉陵江、漢江三大水系。把寶雞市建成西部生態(tài)城市,是陜西經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需要,也將對廣大東部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境、水源補(bǔ)充、江河安全等產(chǎn)生極為重要的作用和深遠(yuǎn)的影響[2-6]因此,對寶雞水資源空間匹配的系統(tǒng)分析與定量研究十分必要。洛倫茲曲線及基尼系數(shù)作為重要的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析方法已經(jīng)在非經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域得到一定的應(yīng)用,如劉洋等建立了優(yōu)化水資源空間匹配的模型[1],劉景輝等運(yùn)用該法研究我國糧食空間分配與糧食安全問題[7],徐頌等對珠江三角洲各區(qū)縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及城市化水平進(jìn)行的對比分析[8],黃裕峰等應(yīng)用該法分析了江西省土地利用結(jié)構(gòu)[9],吳宇哲等運(yùn)用該法在區(qū)域水土資源匹配分析中的應(yīng)用[10]。在以上應(yīng)用中,該方法都正確地解釋了現(xiàn)狀規(guī)律,效果很好。本文結(jié)合寶雞市水資源的現(xiàn)狀,應(yīng)用洛倫茲曲線及基尼系數(shù)的基本原理，對2009年水資源與耕地資源、GDP和人口布局等的匹配程度進(jìn)行分析,該分析結(jié)論可以對未來區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中如何確保生態(tài)安全提出對策[11，12，13]。1于水資源寶雞市生態(tài)安全基尼系數(shù)的計(jì)算方法依據(jù)寶雞市水資源的地域空間分布特征，在研究區(qū)域水資源匹配問題時(shí)，其生態(tài)安全基尼系數(shù)可以如下構(gòu)建:以寶雞市的水資源行政分區(qū)為基本單位，選取水資源總量作為基本匹配原象，選取耕地面積、GDP和人口作為匹配對象。根據(jù)人均水資源量從低到高對全市12個(gè)區(qū)、縣排序，分別計(jì)算出各項(xiàng)指標(biāo)的累積百分比。分別繪制出耕地面積-水資源、GDP-水資源和人口-水資源的洛倫茲曲線。選取基尼系數(shù)計(jì)算公式，分別計(jì)算出水資源與耕地面積、GDP、人口的3項(xiàng)基尼系數(shù)。目前,基尼(Gini)系數(shù)的計(jì)算有多種求解方法,如不依賴洛倫茲曲線的直接計(jì)算法、近似洛倫茲曲線的回歸曲線法、利用洛倫茲曲線分組求和的人口等分法,以及當(dāng)城市和鄉(xiāng)村的收入分布完全不重疊時(shí)使用的城鄉(xiāng)分解法等［14］。在此采用梯形面積法［15］求取基尼系數(shù)(梯形面積法準(zhǔn)確率較高)，其公式為：Gini系數(shù)二1-2(兀-Xj_1)(Y.+Y._1)⑴i=1式中，X.為耕地等指標(biāo)的累積百分比；Y.為水資源的累積百分比；當(dāng)i..=1，(X._1，Y._1)視為(0，0)。._1._12基尼系數(shù)的求取及洛倫茲曲線的繪制表1寶雞市水資源、人均水資源量、耕地面積、國內(nèi)生產(chǎn)總值和人口數(shù)據(jù)Table1Waterresources,waterquantitypercapita,farmlandarea,GDPandpopulationdateofBaojiCityin2009地區(qū)水資源總量人均水資源量年末耕地面積國內(nèi)生產(chǎn)總值年底總?cè)丝赗egionTotalvolumeWaterresourcesCultivatedGrossdomesticTotalpopulationofwaterresourcespercapitalandresourceatproduct(GDP)atyearend(x108m3)(m3)Yearend(x103hm2)(x108yuan)(x104人)全市Wholecity25.60677.02378.67806.5378.13渭濱Weibin2.47568.478.05200.2043.45金臺Jintai2.24591.8112.60151.8037.85陳倉Chencang2.25374.5660.58101.6060.07鳳翔Fengxiang2.22434.1962.2885.2051.13岐山Qishan1.64349.8338.1783.6046.88扶風(fēng)Fufeng1.79405.9056.8349.9044.10眉縣Meixian2.37758.6424.9825.6031.24隴縣Longxian2.21852.6241.2325.6025.92麟游Linyou1.691911.7624.6210.178.84鳳縣Fengxian2.452387.7624.1946.6510.26

千陽Qianyang1.851401.5218.61千陽Qianyang1.851401.5218.6113.339太白Taibai2.424662.816.539.105.19數(shù)據(jù)來源:水資源總量和人均水資源量來源于《2008年寶雞市水資源公報(bào)》[16];其他數(shù)據(jù)來源于《2009年寶雞市各縣區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》[17]。Datasource:Thedataoftotalwaterresourcesandwaterresourcespercapitaarefrom《BulletinofWaterResourcesofBaojiof2008》[16]；Otherdatacomesfromthe2009differentcountiesbaojinationaleconomicandsocialdevelopmentofstatisticalbulletin[17].根據(jù)表1中寶雞市12個(gè)區(qū)、縣的水資源、耕地資源、國內(nèi)生產(chǎn)總值和人均水資源量,按人均水資源量從低到高對全市12個(gè)區(qū)縣排序,分別計(jì)算出各項(xiàng)指標(biāo)的累積百分比,從而得到表2。表2水資源分配資料(%)Table2Waterresourcesallocationdata地區(qū)水資源占全市累積耕地面積占全市累計(jì)國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)占全市累計(jì)人口占全市累積RegionCumulativeCumulativepercentageCumulative地區(qū)水資源占全市累積耕地面積占全市累計(jì)國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)占全市累計(jì)人口占全市累積RegionCumulativeCumulativepercentageCumulativepercentageoftotalcultivatedlandpercentageoftotalwaterresourceresourcesoftotalGDPCumulativepercentageoftotalpopulation岐山Qishan6.4110.0810.3712.40陳倉Chencang15.2026.0822.9628.28扶風(fēng)Fufeng22.1941.0929.1539.95鳳翔Fengxiang30.8657.5339.7153.47渭濱Weibin40.5159.6664.5364.96金臺Jintai49.2662.9983.3574.97眉縣Meixian58.5269.5887.0083.23隴縣Longxian67.1580.4790.1790.09千卩日Qianyang74.3885.3991.8393.58麟游Linyou80.9891.8993.0995.91ofthewholecityofthewholecityofthewholecityofthewholecity

鳳縣Fengxian90.5598.28鳳縣Fengxian90.5598.2898.8798.63太白Taibai100.00100.00100.00100.00洛倫茲曲線是以人口累計(jì)百分比和收入累計(jì)百分比的對應(yīng)關(guān)系描繪在圖形上得到的,以此為例,來研究水資源在地域空間的分配的非均衡程度,選取2009年寶雞市3區(qū)9縣的耕地面積、國內(nèi)生產(chǎn)總值、人口作為評價(jià)水資源優(yōu)化配置的指標(biāo)。首先以累計(jì)的耕地面積作為橫坐標(biāo),累計(jì)的水資源作為縱坐標(biāo),繪制耕地面積-水資源量的洛倫茲曲線。根據(jù)公式(1),以及圖1耕地面積-水資源量繪制的洛倫茲曲線,可以計(jì)算出水資源與耕地匹配基尼系G1=0.3527平衡較好。從圖1中可以看出,曲線彎曲程度比較小,說明水資源與耕地資源匹配平衡。如岐山和陳倉區(qū)的水資源量占總量的6.41%,兩地耕地面積占全市耕地總面積的10.08%;鳳翔縣水資源占總量的8.75%,耕地面積占全市面積的6.44%,曲線趨于平緩;渭濱區(qū)、金臺區(qū)和眉縣的水資源占總量比重越來越大,耕地面積占全市面積也越來越多,所以曲線在拐點(diǎn)處有明顯上升趨勢,形成如圖1的耕地面積-水資源量的洛倫茲曲線。120實(shí)際曲線Actualcurve100公平曲線Equalitycurveretawlatotfotnecrepevltalumwu

)t比分百計(jì)累量源資水806040100公平曲線Equalitycurveretawlatotfotnecrepevltalumwu

)t比分百計(jì)累量源資水806040200102030405060708090100耕地面積累計(jì)百分比（％）Cumulativepercentoftotalcultivatedland圖1耕地面積-水資源量的洛倫茲曲線Fig.1Lorenzcurveforcultivatedlandresourcesandwaterresources0'根據(jù)同樣的方法,得到GDP-水資源量的洛倫茲曲線(圖2),并計(jì)算得到水資源與GDP匹配基尼系數(shù)G2=0.4501，可見水資源與GDP匹配不平

衡。如渭濱區(qū)水資源占全市的9.65%,而GDP占全市的24.82%,而眉縣水資源占全市9.26%,GDP占3.65%,因此,從經(jīng)濟(jì)公平性的角度出發(fā),部分地區(qū)要調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。1實(shí)際曲線Actualcurve公平曲線Equalitycurveretawlatotfotnecrepevualuffluu比分百計(jì)累量源資水鳳翔扶風(fēng)1020304050607080公平曲線Equalitycurveretawlatotfotnecrepevualuffluu比分百計(jì)累量源資水鳳翔扶風(fēng)102030405060708090100GDP累計(jì)百分比（％）CumulativepercentoftotalGDP圖2GDP-水資源量的洛倫茲曲線Fig.2LorenzcurveforGDPandwaterresources

120120ii實(shí)際曲線Actualcurve100公平曲線Equalitycurve鳳...游-鳳...游-麟千縣隴retawlatotfoevualumuu)絞比分百計(jì)累量源資水tnecrep0102030405060708090100人口累計(jì)百分比（％）Cumulativepercentoftotalpopulation圖3人口-水資源量的洛倫茲曲線Fig.3Lorenzcurveforpopulationandwaterresources人口-水資源量的洛倫茲曲線如圖3,經(jīng)計(jì)算得到水資源與人口匹配基尼系數(shù)G3=0.5472,極不平衡。鳳翔縣人口占全市的13.52%,眉縣人口占全市的8.26%,鳳翔縣占全市人口比眉縣多5.26%,而水資源所占比例卻還要比眉縣少0.59%,說明水資源與人口分布極不平衡;麟游縣、鳳縣、太白縣三縣水資源占全市比例逐漸遞增,人口占全市人口也呈現(xiàn)遞增的趨勢,匹配較有優(yōu)勢,但從寶雞市各區(qū)縣整體來看,還需要進(jìn)一步調(diào)整水資源與人口分布的匹配程度。3結(jié)論與建議水資源與人口分布、產(chǎn)業(yè)配置極不平衡。通過以上對寶雞生態(tài)安全基尼系數(shù)的計(jì)算可以看出,寶雞水資源與耕地匹配基尼系數(shù)低于國際警戒線0.4，匹配較好；水資源與GDP匹配基尼系數(shù)以及水資源與人口匹配基尼系數(shù)均超出0.45,也都遠(yuǎn)超出了國際公認(rèn)的0.4的警戒線,說明水資源分配高度不平衡。如2009年渭濱區(qū)僅擁有全市9.65%的水資源量,卻負(fù)擔(dān)著全市2.13%的耕地、24.82%的GDP產(chǎn)出和11.49%的人口。按繪制的洛倫茲曲線圖可以看到耕地面積-水資源量的曲線離45%絕對平均曲線較近,彎曲程度較小，說明水資源與各個(gè)區(qū)縣的耕地面積較平衡，而GDP-水資源量、人口-水資源量的曲線離45%的絕對平均較遠(yuǎn)，彎曲程度比較大，說明水資源與各個(gè)區(qū)縣的GDP、人口分布較不平衡，而且水資源嚴(yán)重不足。可見,寶雞市生態(tài)安全基尼系數(shù)反映了水資源和人口分布產(chǎn)業(yè)配置是極不平衡的,并且生態(tài)安全面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此,需要適當(dāng)?shù)丶右哉{(diào)整,優(yōu)化水資源的空間分布。目前寶雞市水資源不足,水資源進(jìn)一步開發(fā)的潛力已經(jīng)有限。所以發(fā)展未來寶雞的經(jīng)濟(jì),必須統(tǒng)籌安排寶雞的水資源,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提高水資源的開采率、回采率、有效利用率、重復(fù)利用率等,通過充分利用有限的水資源來發(fā)展關(guān)中、陜北的產(chǎn)業(yè),加快陜南富水地區(qū)經(jīng)濟(jì)騰飛的步伐,促進(jìn)水資源的可持續(xù)開發(fā)與循環(huán)利用?；谒Y源寶雞市生態(tài)安全基尼系數(shù)為區(qū)域生態(tài)安全提供了一個(gè)量化的指標(biāo),為合理利用水資源提供一定的依據(jù),能夠反映水資源與耕地分布、產(chǎn)業(yè)分布和人口分布匹配的合理性。以生態(tài)安全的角度看寶雞,其意義超越區(qū)域,把寶雞建成西部生態(tài)城市,是陜西經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需要,須從全國和全流域的戰(zhàn)略高度審視其重要性,以實(shí)現(xiàn)陜西經(jīng)濟(jì)、資源和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。參考文獻(xiàn):劉洋,金鳳君，甘紅?區(qū)域水資源空間匹配分析[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,24(5):657-660.[LiuYang,JinFengjun,GanHong.AnalysisofSpatialMatchofRegionalWaterResources[J].JournalofLiaoningTechnicalUniversity,2005,24(5):657-650.]員學(xué)鋒，汪有科,吳普特，等?陜西省水資源態(tài)勢及可持續(xù)利用策略[J].干旱區(qū)研究,2005,22(4):448-453.[YuanXuefeng,WangYouke,WuPute,andsoon.StudyonthePresentSituationandSustainableUtilizationofWaterResourcesinShaanxiProvince[J].AridZoneResearch,2005,22(4):448-453.][3]張新和，馮偉，姜娜.陜西省水土環(huán)境現(xiàn)狀與問題及對策謅議[J]?干旱區(qū)資源與環(huán)境,2003,17(3):80-84.[ZhangXinhe,FengWei,JiangNa.PresentStatusandProblemsofSoilandWaterEnvironmentanditsCountermeasuresinShaanxi[J].JournalofAridLandResourcesandEnvironment，2003，17(3):80-84.][4]賈步云.陜西省水資源管理體制改革及其啟示[J]?山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008,7(6):599-602.[JiaBuyun.WaterResourceManagementSystemReformandItsEnlightenmentinShaanxiProvince[J].JournalofShanxiAgriculturalUniversity,2008,7(6):599-602.][5]朱運(yùn)海,張百平,曹銀璇,等.基于動態(tài)因子的區(qū)域生態(tài)安全評價(jià)[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2006,25(4):34-39.[ZhuYunhai,ZhangBaiping,CaoYinxuan,andsoon.EvaluationofRegionalEcologicalSecurityBasedonDynamicFactors[J].ProgressinGeography,2006,25(4):34-39.]任志遠(yuǎn),黃青,李晶.陜西省生態(tài)安全及空間差異定量分析[J].地理學(xué)報(bào),2005,60(4):597-606.[RenZhiyuan,HuangQing,LiJing.QuantitativeAnalysisofDynamicChangeandSpatialDifferenceoftheEcologicalSafety:TheCaseofShaanxiProvince[J].AetaGeographicaSinica,2005,60(4):597-606.]劉景輝,李立軍,王志敏.中國糧食安全指標(biāo)的探討[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2004,6(4):10-16.[LiuJinghui,LiLijun,WangZhimin.StudyonFoodSecurityIndexofChina[J].JournalofAgriculturalScienceandTechology2004,6(4):10-16.]徐頌,黃偉雄.珠江三角洲城鄉(xiāng)一體化區(qū)域差異的定量分析[J].熱帶地理,2002,22(4):294-298.[XuSong,HuangWeixiong.AQuantitativeAnalysisofRegionalDifferenceAboutUrban-ruralIntegrationinthePearlRiverDelta[J].TropicalGeography,2002,22(4):294-298.]黃裕峰,徐昌明,黃裕婕,等.洛倫茨曲線在江西省土地利用分析中的應(yīng)用[J].江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003,(4):[HuangYufeng,XuChangming,HuangYujie,andsoon.UsingLorenzCurvetoAnalyzeLandUseinJiangxiProvince[J].JournalofJiangxiNormalUniversity(NaturalSciencesEdition)2003,(4):177-180.]吳宇哲,鮑海君.區(qū)域基尼系數(shù)及其在區(qū)域水土資源匹配分析中的應(yīng)用[J].水土保持學(xué)報(bào),2003,17(5):123-125.[WuYuzhe,BaoHaijun.RegionalGiniCoefficientandItsUsesinAnalyzingtoBalancebetweenWaterandSoil[J].JournalofSoilandWaterConservation2003,17(5):123-125.]陳軍偉,孔祥斌,張鳳榮,等.基于空間洛倫茨曲線的北京山區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,11(4):71-74.[11]ChenJunWei,KongXiangBin,ZhangFengRong,etc.BasedonspaceoflenzeglobalcurvelosvariationoflandusestructureinBeijingmountainarea[J].JournalofChinaagriculturaluniversity,2006,11(4):7174.吳悅穎,李云生,劉偉江.基于公平性的水污染物總量分配評估方法研究[J].環(huán)境科學(xué)研究,2006,19(2):66-70.[WuYueying,LiYunsheng,LiuWeijiang.StudyonGiniCoefficientMethodofTotalPollutantLoadAllocationforWaterBodies[J].ResearchofEnvironmentalSciences,2006,19(2):66-70.]史興民，溫文娟.基于水資源的陜西生態(tài)安全基尼系數(shù)分析J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2010,28(4)：233-236.[ShiXingmin,WenWenjuan.GiniCoefficientofEcologicalSecurityofShaanxiBasedonWaterResources[J].AgriculturalResearchintheAridAreas，2010，28(4):233-236.]鮑文，陳國階.基于水資源的四川生態(tài)安全基尼系數(shù)分析[J].中國人口&資源與環(huán)境，2008，18(4):35-37.[BaoWen，ChenGuojie.GiniCoefficientofSichuanEcologicalSecurityBasedonWaterResource[J].ChinaPopulation，ResourcesandEnvironment，2008，18(4):35-37.]王康，鐘歆月，李玉文.甘肅省水資源空間匹配分析[J].中國農(nóng)村水利水電，2008，(10):21-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