南阳师范学院20XX届毕业生
毕业论文（设计）
题 目：南水北调中线水源地经济发展与地形的关系研究 完 成 人： 班 级： 学 制： 专 业： 地理信息系统 指导教师： 完成日期：
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目 录
摘要 ·············································· (1) 引言 ·············································· (1) 1研究区概况 ······································· (2) 2研究方法与数据来源及处理 ·························· (3)
数据来源 ·········································· (3) 数据处理 ·········································· (4)
3经济发展与地形的关系分析 ·························· (4)
南水北调中线水源地经济发展概况 ························ (4) 经济及区位分析 ···································· (5) 地形分析 ········································· (7)
、利用ArcGis分析功能计算平均坡度 ···················· (8) 各县市平均坡度分析 ······························· (9) 经济与地形关系分析 ································· (10)
5结论与建议 ······································ (11) 参考文献 ········································· (12) Abstract ·········································· (13)
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南水北调中线水源地经济发展与地形的关系研究
摘要：由于南水北调中线水源地各个地区经济发展不平衡，我们以地形为切入点，进行水源地经济发展与地形的关系研究，为水源地经济合理布局服务。地形条件是影响区域人口分布和地区经济发展的主要因子之一。南水北调中线水源地地形由西北向东南倾斜，经济发展向低起伏度地区集中，根据经济与地形的耦合度分析，中部和南部耦合度较弱，经济与地形的配合较差，东部地区耦合程度中等，地形与经济的配合相对较弱，而北部和西北部耦合度较好，即经济发展与地形的配合较好。
关键词: 南水北调；地形；经济发展；关系；耦合度
区域发展差异一直是经济学领域备受关注的对象,往往都是从资
本、资金、技术、制度和文化等发展要素角度进行了分析。但上述发展要素均具有流动性,如果它们是引起区域经济发展差异的真正原因,那么在长期内,流动性则会抹平区域间经济发展的差异。区域经济发展要素中唯一不具流动性的是地理环境,它才是引起区域经济发展差异的真正原因。
南水北调中线水源地主要以农业生产为主，在较低经济发展水平的乡镇, 地形和农业资源条件对经济发展具有显著的影响; 而在相对较高经济发展水平的乡镇, 地形、地理位置以及与此相伴生的基础设施条件的影响更为显著。分析表明, 地形显著影响乡镇的人均收入, 而且随着收入的增加, 其影响程度递减。地形及地理位置影响着相关农区经济的发展, 尤其是对收入较高的农区的影响十分明显。地理因素对欠发达农区经济发展影响处于变动之中。随着经济水平的提高, 传统地理因素(如地形、农业资源因素等)的影响逐渐被对经济积聚有明显影响的地理临近性等要素的影响所取代。因此, 不能简单的认为地理因素对经济发展的影响在下降。地形面与经济建设关系密切。它是农业生产的基地, 是交通、水利等工程选线和厂矿、居民点选址的基础, 也是重要的文化旅游地。
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而在国民经济建设的实践中, 忽视地理环境的作用仍然很普遍。因此, 地理环境与经济和社会发展的关系问题, 无论在理论上和在国民经济建设以及社会发展的实践中都有必要进一步予以探讨。地理环境对经济与社会发展的影响, 是地理学研究的基本问题, 也为某些社会科学领域的研究者所关注。南水北调中线水源地作为一个重要地带，研究其经济发展水平与地形之间的关系，对于促进区域经济一体化和制定各县的发展规划具有重大意义。
本文通过对南水北调水源地经济与地形的DEM叠置分析，对比不同地形的地区经济发展差异。用DEM数据提取平均坡度，通过数值标准化，极差标准化，并进行经济与地形的耦合度分析。
1 研究区域概况
广义的南水北调中线水源地包含丹江口水库库区以及汉江、丹江所包含的支流流域区，地处鄂、豫、渝、陕交界地带，北部以秦岭与黄河流域为界，东北以伏牛山与淮河流域为界，西南以米仓山与嘉陵江流域为界，东部是南阳盆地，旅游资源丰富；土地广阔，地形复杂。涉及陕西省、河南省和湖北省的40个县市，土地面积105712平方公里。（表1，图1所示），由于对商州、汉中、安康、十堰四县市资料的缺失及对整体的影响较小，本文以水源地其余36个县市为基础做水源地经济与地形的关系研究。
表1 研究区范围
省 陕西 河南
湖北
地市 汉中 安康 商洛 三门峡 洛阳 南阳 十堰
县（市、区）名名称
汉台区、南郑、城固、洋县、西乡、勉县、略阳、宁强、镇巴、留坝、佛坪 汉滨区、汉阴、石泉、宁陕、紫阳、岚
皋、镇坪、平利、旬阳、白河 商洛市、洛南、丹凤、商南、山阳、镇
安、柞水 卢氏 栾川 西峡、淅川
丹江口、郧县、郧西、竹山、竹溪、房
县、张湾区、茅箭区
县数（个）
11 10 7 1 1 2 8
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合计 40
图1 研究区行政区划分矢量图
区域内经济发展水平较低， 以第一产业为主，农民人均纯收入1 400元／人，属经济不发达地区。总人口万人，其中农业人口占90％ 以上。由于人口的压力和受经济利益的驱使，导致区域内毁林开荒和乱砍滥伐现象严重，植被覆盖率较低。再加上地形破碎、坡度大和降水集中于夏季等自然原因，区域内水土流失现象严重，对经济发展产生不利影响。为减小区域间经济发展差异,区域应立足自身的自然地形条件,从区域经济活动安排和地形改造成本控制入手,在不同自然地形条件下,采取不同的经济发展模式和产业结构,以此来减轻区域经济发展的负担,减小自然地形条件通过交通运输、区位选址等影响区域经济发展的程度,提高经济活动的投入产出效率,促进区域经济的发展。
2 研究方法与数据来源及处理
数据来源
考虑到数据的可获得性和数值的可比性，本研究使用的数据主要包括南水北调中线水源地数字高程模型数据、全国县域行政区划图，
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水源区统计年鉴（2001~2010年）。数字高程模型数据来源于国际科学数据服务平台，并通过掩膜提取和拼接得到水源区DEM数据。其基准面为D_WGS_1984,投影方式研究采用(UNIVERSAL TRANSVERSE MERCARTOR GRID SYSTEM,通用横墨卡托格网系统。 数据处理
为了消除量纲影响和变量自身变异大小和数值大小的影响，故将数据标准化。因为不同评价指标的数据性质不同，具有不同的量纲，不能进行相互比较，为了使不同指标的数据具有可比性，需要对数据进行无量纲化处理。
首先对指标原始值做极差标准化处理，消除量纲和数量级的差异，然后基于标准化后的数据，运用SPSS统计分析软件，对南水北调中线水源地采用极差标准化法对各评价指标进行标准化处理，转化到[0,1]之间。
极差标准化：即系列中的任一变量（Xij）与其第j列中的最小值
Xj（min）之差和第j列中的最大值Xj（max）之差的比值。这样变换
xijxj(min)xj(min)xj(min)后的变量也叫“极差正规化”。计算公式为： xij (i=1,2,...,n;j=1,2,..,m)
经济与地形的耦合度分析：
耦合度标准化人均GDP
标准化平均坡度
3 经济发展与地形关系分析
南水北调中线水源地经济发展概况
规划区以农业生产为主，粮食生产基本实现自给；大部分县的经济果林开发较为成功，如陕西省略阳县的杜仲、紫阳、西乡、商南等县的茶叶、镇安县的板栗、安康市的桑蚕等已初具规模，成为当地的主导产业和农民收入的主要来源；畜产品数量多，单质量不高，远不
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能满足当地群众的需求。40个县中，有26个为国家级贫困县，8个县为省级贫困县，总体属于贫困地区。
在某些方面取得了一些成绩，突出表现在经济增长和地区综合实力的增强、居民收入提高、经济结构调整、推进了区域发展、城市化进程、大型基础设施项目的投入建设等。同时也存在经济增长方式粗放、农民收入增长缓慢、地区差距扩大、社会发展滞后、资源生态环境形势日益严峻以及财税、金融和投融资体制改革滞后等一系列问题。必须用科学的发展观推进协调发展，重视以科技进步推进经济增长，加强宏观经济政策和宏观调控手段的灵活性，在市场化改革中积极推进政府职能转变，充分利用南水北调工程的政府相关政策优势，加大地区影响力和人民生活水平的提高。如图4所示，2001年至2010年地区经济整体稳定发展。各县经济总体呈增长态势，经济发展水平也稳步提高。
图2 2001-2010年地区平均生产总值
经济及区位分析
区位从字面上看是区域所在的地理位置，是一个空间分布概念，但是从经济学角度来看，它不仅包含“区域所处的地理位置”的意思，还具有与区域所在位置相关的所有地理环境特征，如气候条件、地形地貌、自然资源状况等；从地理位置看，南水北调中线水源地地处鄂、豫、渝、陕交界地带，北部以秦岭与黄河流域为界，东北以伏牛山与淮河流域为界，西南以米仓山与嘉陵江流域为界，东部是南阳盆地，属于中部地带。从交通上看，交通技术与手段的进步是改变经济活动区位的重要凶素之一，因此也是区域经济差异形成的重要的因素之
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一。南阳、安康、商洛、洛阳、十堰、丹江口等城市，为该区的铁路和公路交通的枢纽。但是，也存在一些比较偏远的地区，其陆路交通的可达性还较低，交通条件还较差。从地形地貌来看和自然资源状况来看，水源区的山区县比例较大，自然资源相对丰富，但由于区位优势不明显导致经济发展水平并不高，这也说明了区位因素对经济差距的影响。
区域地形特征分析是区域资源环境综合开发研究的基础。区域发展规划主要依据区域自然基础条件和资源禀赋来制定，通过高程、坡度、地形起伏度和切割度等基本参数来确定区域区域发展的适宜方向。为农业发展方式选择方面，划定各乡镇适宜发展方向，为资源环境等研究提供一定的参考，对于区域经济发展和规划也有一定的现实意义。根据水源区坡度的提取与比较我们可以得到：
表2 不同坡度面积统计表（单位：km²，％） 坡度 0~5° 6~15° 16~25° 26~35° 36~45° 46°以上 合计 类型 平坡 平缓坡 斜坡 陡坡 急坡 险坡 面积 面积％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ 100％
如表2所示平缓坡所占比重最大，为％。斜坡占％、 平坡占％、 陡坡占％ ，而急坡和险坡则分别占 ％、％。说明该区地势以平缓坡为主，地形起伏不大，地势相对平缓。而根据水源区平均坡度的提取与各地区生产总值的叠置分析看出，6°至13°为地区生产总值的峰值，说明在该坡度下地形对经济发展的影响最小，经济发展最为迅速，而当坡度达到21°至37°时，地形对经济发展产生了不利影响，阻碍了经济的发展。
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图3 平均坡度下2010年度各地地区生产总值差异
地形分析
南水北调中线水源地包括丹江口库区及上游地处秦巴山区，位于
我国地形第二阶梯和第二、三级阶梯的过渡带，地质构造复杂，褶皱强烈，岩石主要由片麻岩、砂页岩、石灰岩等组成，区内常见的地质灾害有崩塌、滑坡、泥石流等。流域内地形由西北向东南倾斜，地貌类型复杂多样，以中山、低山、丘陵及盆地为主，具有峡谷与盆地交替的特点，地形起伏较大，由DEM提取的坡度分布图如图5所示。而且从表2的坡度统计可以看出，6~15°的坡度在本区域内分布面积最广，占总面积的％；其次是16~25°的坡度区域占总面积的％，0~5°、26~35°、36~45°和45°以上分布占总面积的％、％、％和％。
图4研究区DEM图
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利用ArcGIS分析功能计算平均坡度
基于全国县市界的矢量图裁剪出南水北调中线水源地40余的县市（图1研究区行政区划分矢量图），在国际科学数据服务平台下载南水北调中线水源地DEM并进行拼接合并。（图4所示）
图5 研究区坡度图
1、加载spatial Analyst(空间分析模块)功能模块，运行Spatial Aria1yst／Interpolate to Raster／Spline命令，生成DEM栅格表。
2、进行图形裁减。利用AreToolbox／Spatial Analyst Tools／Ex一traction／Extract by Mask工具，对栅格图像进行裁剪，依据研究区轮廓图将研究区的DEM图裁剪出来，结果见图4。
3、提取坡度。运行Spatial Analyst／Surface Analysis(面分析)／Slope(坡度分析)，生成研究区的坡度图，栅格图形中每一个点的像素单元值(Pixel Value)即为改点的坡度值。
4、把研究区各县市的矢量以县为单位提取，与DEM数据做掩膜提取，得到各县市的DEM轮廓图。
5、坡度重分类。运行Spatial Analyst／Reclassify(重分类)工具。
6、坡度分类统计。将重分类后生成的栅格图形属性表导出为．dbf文件，通过Excel软件进行汇总和统计，计算出研究区坡度组成以及平均坡度，见表2。
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各县市平均坡度分析
平均坡度是指把某一区域内各高程的实际坡度折算成的一种平均坡度值。而地形起伏度也称地势起伏度、相对地势或者相对高度，是单位面积内最高点与最低点的高差，可反映宏观区域地表起伏特征，是定量描述地貌形态。这里我们用平均坡度来计量地形起伏度。
表3，各县市平均坡度值表
地区名称 平均坡度 郧县 郧西县 竹山县 竹溪县 房县 丹江口市 西峡县 内乡县 淅川县 邓州市 卢氏县 汉阴县 石泉县 宁陕县 紫阳县 岚皋县 平利县 镇坪县 旬阳县
地区名称 栾川县 南郑县 城固县 洋县 西乡县 勉县 宁强县 略阳县 镇巴县 留坝县 佛坪县 白河县 商洛市 洛南县 丹凤县 商南县 山阳县 镇安县 柞水县
平均坡度
从表3可以看出，南水北调中线水源地各县市的平均坡度在到之间。总平均坡度在20°左右，地形起伏较小，其中6~15°的坡度在本区域内分布面积最广；其次是16~25°的坡度区域，而0~5°、26~35°、36~45°和45°以上分布则占总面积的比重相对较小。
坡度对经济发展的影响主要表现在对工业选址，交通运输业的投入建设、加大施工难度、资金投入等，对城区规划，城市建设和未来发展方向都有深远影响，一定程度上也决定地区农业类型，主要表现在影响地区农业地域类型是以平原区种植业为主，还是以山地林业为主。以安康市为例，其南依北坡，北靠主脊，地貌呈现南北高山夹峙，河谷盆地居中的特点，构成“两山夹一川(江)”的自然地貌。全市地貌可分为亚高山、中山、低山、宽谷盆地、岩溶地貌、山地古冰川地
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貌6种类型。根据安康市地形地貌特点，该区成为陕西省茶叶、蚕茧、油桐、生漆主产区。中药材、、等占据很大比例，号称“巴山药乡”。 地形与经济的关系分析
经济与地形的关系常用耦合度来表示，即耦合度越接近1说明地形与经济发展配合越好，经济发展受地形的阻力越小，经济越发达。耦合度越接近0则证明经济与地形的配合越差，即地形对经济的发展起不利影响。
根据图6把水源区经济与地形的耦合度分为五类：
第一类：~,符合该类型的有栾川县、邓州市、淅川县、西峡县。该类型耦合度接近于0，即经济与地形的耦合度较弱，地区发展潜力较大。
第二类：~,符合该类型的有城固县、内乡 丹江口市。该类型经济与地形的耦合度相对较好，发展前景广阔，城市发展有较大的上升空间。
第三类：~，符合该类型的有旬阳县、汉阴县、留坝县、洋县、柞水县、镇安县、商南县、丹凤县、洛南县、商洛县、宁陕县、石泉县、略阳县、勉县、南郑县、卢氏县。该类型耦合度接近1，耦合较好，即经济与地形的配合较好。农业、工业、交通运输业、城市规划等受地形影响较少，经济发展约束性条件较少。
第四类： ~，符合该类型的有山阳县、白河县、镇坪县、平利县、佛坪县、西乡县、竹溪县、郧县、镇巴县、宁强县、竹山县。该类型耦合度较大，即地形在一定程度上影响了该类型地区的经济发展，而且在经济发展中要注意加大环境保护力度。
第五类：~，符合该类型的有岚皋县、紫阳县、房县、郧西县。该类型耦合度较大，地区经济发展过程中生态环境压力较大。
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图6经济与地形的耦合度分析
5 结论与建议
在欠发达地区地形对经济发展的影响力度较大，而且是影响人口分布的重要因素，对区域经济发展水平也有显著的影响。而在经济相对发达的地区地形对社会经济的影响则相对减弱。
南水北调工程是优化我国水资源时空配置的重大举措，兼顾着促进水源区经济持续发展和确保调水工程的安全和水源地的无污染的重任。所以水源区应做到“统筹规划、合理分工、优势互补、协调发展”的地区布局原则，发展地区特色经济，利用当地资源政策，发展优势产业，充分利用地区优势资源和市场优势。大力发展循环经济，保护水源地生态环境。加强各县域之间的经济合作关系，大力发展有机生态农业、加速走新型工业化道路、促进商贸旅游业发展、优化配置水资源，走可持续发展道路。
为减小水源地经济发展差异,区域应立足自身的自然地形条件,而根据对水源区的经济与地形的耦合度分析，中部和南部的岚皋县、紫阳县、房县、郧西县等耦合度相对较弱，经济与地形的配合较差，地区经济发展过程中生态环境压力较大。东部地区的镇巴县、宁强县、城固县、丹江口等市县耦合程度中等，地形与经济的配合相对较弱，
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经济发展潜力较大，发展前景广阔。而北部和西北部的商南县、洛南县、商洛县、南郑县等县市耦合度较好，即经济发展与地形的配合较好，经济发展迅速。
一般区域发展规划主要是依据该区域的自然基础条件和资源禀赋来制定，即通过高程、坡度、地形起伏度等基本参数来确定区域发展、城市规划的适宜方向。地形对城市布局、规模、工业选址产生一定的影响。南水北调中线水源地主要是以农业生产为主，粮食生产基本实现自给。根据水源地的地形地貌特点，大部分县的山区经济果林开发较为成功，体现了地形对水源地农业发展的影响。
而在水源地的经济发展和交通运输方面，不同自然地形条件下,采取不同的经济发展模式和交通运输系统结构,以此来减轻区域经济发展的交通运输负担,减小自然地形条件通过交通运输影响区域经济发展的程度,提高经济活动的投入产出效率,促进区域经济的发展。另一方面加强区域间的合作，通过不同地形间的区域优势互补，实现区域经济的协调发展，进而促进区域经济发展的一体化，减小地形对经济发展的不利影响，使经济与地形的耦合度达到最好配合，实现水源区整体持续发展，推动水源地经济一体化的发展及经济整体水平的提高。
参 考 文 献
[1] 王守春.地理环境在经济和社会发展中的作用的再认识[J].北京：地理研究，1995,14(1)：94-103.
[2] 吴忱,张秀清等.地形面在经济建设中作用[J].地理学与国土研究,1989, 14(4):24-29.
[3] 李小建,周雄飞等.河南农区经济发展差异地理影响的小尺度分析[J].地理学报,2008,63(2):147-155.
[4] 封志明,张丹等.中国分县地形起伏度及其与人口分布和经济发展的相关性[J]. 吉林:吉林大学社会科学学报,2011,51(1).
[5] 钟业喜,陆玉麒.基于不同地貌单元的江西省区域经济差异研究[J].河南：地域研究与开发,20009,28(6):13-16.
[6] 李亦秋.基于3S技术的丹江口库区及上游生态系统服务价值评价[J].北京林业大学学位论文，2009,06.
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The reserch of relation between economic development and terrain in
South-to-north water transfer project
Abstract：Because of the imbalance among the areas in the water source of the middle route of south-to-north water transfer project,we use the topography as the entry point to research the relationship between the economic development and topography in the water source area,it can render a service for reasonable layout of economic in the water source area. Terrain is a main factor which impact regional population distribution and economic development. the terrain in the water source of the middle route of south-to-north water transfer project is tilt from northwest to southeast, the economic development is better in low degree of fluctuation area, according to the coupling analysis of economic and terrain, the coupling degree in central section and southern part is weakest, economic and terrain cooperate with the worst, the coupling degree in eastern area is medium, economic and terrain cooperate with relatively weak, the coupling degree in northern and northwestern area is best, economic and terrain cooperate with the best.
Key words:the south-to-north water diversion project; topography; economic development; relationship; coupling degree
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