资源科学 ›› 2020, Vol. 42 ›› Issue (1): 57-68.doi: 10.18402/resci.2020.01.06
刘华军, 乔列成, 孙淑惠
收稿日期:
2019-11-13
修回日期:
2019-12-22
出版日期:
2020-01-25
发布日期:
2020-01-25
作者简介:
刘华军,男,山东广饶人,博士,教授,博士生导师,主要从事资源环境经济研究。E-mail: 基金资助:
LIU Huajun, QIAO Liecheng, SUN Shuhui
Received:
2019-11-13
Revised:
2019-12-22
Online:
2020-01-25
Published:
2020-01-25
摘要:
提高用水效率是实现水资源可持续发展的关键举措,深入探究黄河流域用水效率的空间格局及动态演进趋势,对推动黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。本文通过构建基于非期望产出的全局至强有效前沿最近距离模型(MinDS模型),对2000—2017年黄河流域用水效率进行科学测度,从全国视角、区域比较视角及流域内部视角全面刻画黄河流域用水效率的空间格局,并借助扩展的分布动态学模型探究黄河流域用水效率的动态演进趋势。研究结果表明:黄河流域用水效率高于全国平均水平,中下游地区用水效率始终高于中上游地区,呈现出“东高西低”的空间分布特征;黄河流域用水效率在部分年份存在极化现象,空间因素能够明显影响黄河流域用水效率未来的空间分布,相邻地区用水效率的相互作用导致长期内黄河流域用水效率差距逐渐缩小,存在着收敛于中间水平的趋势。
刘华军, 乔列成, 孙淑惠. 黄河流域用水效率的空间格局及动态演进[J]. 资源科学, 2020, 42(1): 57-68.
LIU Huajun, QIAO Liecheng, SUN Shuhui. Spatial distribution and dynamic change of water use efficiency in the Yellow River Basin[J]. Resources Science, 2020, 42(1): 57-68.
表2
流域内部视角下黄河流域各省区的用水效率"
2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
山西 | 1.00 | 0.98 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
山东 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
河南 | 1.00 | 0.90 | 0.97 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.92 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
陕西 | 0.99 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
中下游 | 1.00 | 0.98 | 0.99 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
内蒙古 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.89 | 0.79 | 0.66 | 0.54 | 0.44 | 0.52 | 0.73 | 0.86 | 0.93 | 0.96 | 1.00 |
四川 | 1.00 | 0.92 | 0.95 | 0.84 | 0.84 | 0.86 | 0.90 | 0.88 | 0.95 | 0.92 | 1.00 | 0.99 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
甘肃 | 0.74 | 0.84 | 0.93 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.69 | 0.64 |
青海 | 0.39 | 0.56 | 0.64 | 0.77 | 0.85 | 0.97 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.89 | 1.00 | 0.99 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.99 |
宁夏 | 0.23 | 0.27 | 0.50 | 0.71 | 0.66 | 0.64 | 0.66 | 0.69 | 0.61 | 0.60 | 0.54 | 0.66 | 0.69 | 0.65 | 0.65 | 0.62 | 0.60 | 0.66 |
中上游 | 0.70 | 0.88 | 0.90 | 0.96 | 0.94 | 0.93 | 0.87 | 0.87 | 0.89 | 0.85 | 0.94 | 0.93 | 0.87 | 0.73 | 0.75 | 0.75 | 0.70 | 0.65 |
表3
黄河流域用水效率的标准差椭圆参数"
年份 | 转角/° | 长半轴/km | 短半轴/km | 平均形状指数 | 重心坐标 | 移动距离/km | 东西距离/km | 南北距离/km |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2000 | 64.44 | 822.37 | 540.75 | 0.66 | 109.32° E, 36.58° N | — | — | — |
2005 | 74.76 | 867.74 | 519.11 | 0.60 | 108.11° E, 36.74° N | 109.39 | 107.82 | 17.79 |
2011 | 80.52 | 872.75 | 456.83 | 0.52 | 107.65° E, 36.13° N | 79.34 | 41.31 | 67.83 |
2017 | 71.71 | 872.70 | 525.12 | 6.02 | 108.30° E, 36.58° N | 60.65 | 57.92 | 17.80 |
表4
黄河流域用水效率的传统马尔科夫转移概率矩阵"
时间跨度/年 | 类别 | 低 | 中低 | 中高 | 高 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 低 | 0.59 | 0.41 | 0.00 | 0.00 |
中低 | 0.03 | 0.82 | 0.15 | 0.00 | |
中高 | 0.03 | 0.76 | 0.18 | 0.03 | |
高 | 0.02 | 0.78 | 0.14 | 0.06 | |
2 | 低 | 0.44 | 0.56 | 0.00 | 0.00 |
中低 | 0.03 | 0.78 | 0.13 | 0.06 | |
中高 | 0.03 | 0.75 | 0.19 | 0.03 | |
高 | 0.04 | 0.75 | 0.15 | 0.06 | |
3 | 低 | 0.40 | 0.57 | 0.03 | 0.00 |
中低 | 0.03 | 0.73 | 0.17 | 0.07 | |
中高 | 0.07 | 0.70 | 0.20 | 0.03 | |
高 | 0.04 | 0.71 | 0.18 | 0.07 | |
4 | 低 | 0.39 | 0.54 | 0.07 | 0.00 |
中低 | 0.04 | 0.71 | 0.18 | 0.07 | |
中高 | 0.11 | 0.68 | 0.18 | 0.04 | |
高 | 0.07 | 0.67 | 0.19 | 0.07 | |
5 | 低 | 0.38 | 0.54 | 0.04 | 0.04 |
中低 | 0.04 | 0.69 | 0.23 | 0.04 | |
中高 | 0.12 | 0.62 | 0.23 | 0.04 | |
高 | 0.03 | 0.74 | 0.15 | 0.08 |
表5
黄河流域用水效率的空间马尔科夫转移概率矩阵"
A=1 | 邻居 | 低 | 中低 | 中高 | 高 | A=5 | 邻居 | 低 | 中低 | 中高 | 高 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
低 | 低 | 0.00 | 1.00 | 0.00 | 0.00 | 低 | 低 | 0.50 | 0.50 | 0.00 | 0.00 |
中低 | 0.00 | 0.67 | 0.33 | 0.00 | 中低 | 0.00 | 0.40 | 0.40 | 0.20 | ||
中高 | 0.00 | 0.67 | 0.33 | 0.00 | 中高 | 0.67 | 0.00 | 0.33 | 0.00 | ||
高 | 0.05 | 0.90 | 0.00 | 0.015 | 高 | 0.06 | 0.88 | 0.00 | 0.06 | ||
中低 | 低 | 0.83 | 0.17 | 0.00 | 0.00 | 中低 | 低 | 0.75 | 0.25 | 0.00 | 0.00 |
中低 | 0.09 | 0.82 | 0.09 | 0.00 | 中低 | 0.13 | 0.75 | 0.13 | 0.00 | ||
中高 | 0.25 | 0.25 | 0.50 | 0.00 | 中高 | 0.25 | 0.50 | 0.25 | 0.00 | ||
高 | 0.00 | 0.62 | 0.31 | 0.08 | 高 | 0.00 | 0.70 | 0.20 | 0.10 | ||
中高 | 低 | 0.56 | 0.44 | 0.00 | 0.00 | 中高 | 低 | 0.17 | 0.67 | 0.08 | 0.08 |
中低 | 0.00 | 1.00 | 0.00 | 0.00 | 中低 | 0.00 | 0.83 | 0.17 | 0.00 | ||
中高 | 0.00 | 1.00 | 0.00 | 0.00 | 中高 | 0.00 | 1.00 | 0.00 | 0.00 | ||
高 | 0.00 | 0.75 | 0.13 | 0.13 | 高 | 0.00 | 0.71 | 0.14 | 0.14 | ||
高 | 低 | 0.75 | 0.25 | 0.00 | 0.00 | 高 | 低 | 0.50 | 0.50 | 0.00 | 0.00 |
中低 | 0.00 | 0.82 | 0.18 | 0.00 | 中低 | 0.00 | 0.71 | 0.29 | 0.00 | ||
中高 | 0.00 | 0.83 | 0.13 | 0.04 | 中高 | 0.00 | 0.72 | 0.22 | 0.06 | ||
高 | 0.00 | 0.78 | 0.22 | 0.00 | 高 | 0.00 | 0.50 | 0.50 | 0.00 |
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