基于AHP-PROMETHEE-GIS的半干旱地区生态旅游活动适宜性分析——以宁夏灵武市白芨滩沙漠公园为例

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00132

摘要/Abstract

摘要：

半干旱地区生态旅游业的发展需要充分考虑生态资源的脆弱性和特殊性，生态旅游活动的适宜性研究可促进对生态脆弱区旅游资源的科学保护与利用。提出一套基于AHP-PROMETHEE-GIS的半干旱地区生态旅游活动适宜性分析框架，并在宁夏灵武市白芨滩沙漠公园大泉片区进行实验。根据适宜性分析框架，得出适合进行各类生态旅游活动的潜在区域。研究方法的主要创新点在于：（1）利用PROMETHEE（偏好顺序结构评估法），突破了AHP评价方法的补偿性局限；（2）实现了针对418个样本量的11类生态旅游活动适宜性排序结果的批量输出；（3）结合GIS的PROMETHEE，将生态旅游活动排序评价结果与空间布局叠合，针对性提出生态旅游活动规划的优化建议和具体的生态保护措施，为半干旱地区的生态旅游发展提供一定参考价值。

关键词: 适宜性分析, 生态旅游, 半干旱地区, 多准则决策分析, PROMETHEE（偏好顺序结构评估法）

Abstract:

It is necessary to fully consider the fragility and particularity of ecological resources for the development of ecotourism in semi-arid areas. The suitability analysis of ecotourism activities can promote the scientific protection and utilization of tourism resources in ecologically fragile areas. A set of AHP-PROMETHEE-GIS suitability analysis framework for eco-tourism activities in semi-arid areas was proposed， and experiments were conducted in the Daquan area of Baijitan Desert Park in Lingwu City， Ningxia. According to the suitability analysis framework， potential areas suitable for various eco-tourism activities were obtained. The results show that in the Baijitan Desert Park in Ningwu City， desert experience and environmental education activities are the types of eco-tourism activities that should be prioritized. At the same time， sightseeing activities and sports adventure activities should be carried out locally according to different ecological environments. The main innovations of the research method are：（1） The use of the PROMETHEE （preference ranking organization methods for enrichment evaluations） breaks through the compensatory limitations of the AHP evaluation method；（2） The 11 types of ecotourism activity suitability ranking results for 418 samples are realized in the R language；（3） Combining the PROMETHEE method and GIS， we superimpoe the evaluation results of eco-tourism activities with the spatial layout of the study area， and put forward specific eco-tourism activities planning optimization suggestions and specific ecological protection measures. Furthermore， it provides a certain reference value for the development of ecotourism in semi-arid areas.

Key words: suitability analysis, ecotourism, semi-arid area, multi-criteria decision analysis, PROMETHEE

中图分类号:

X321

陈思淇, 张玉钧, 高云, 肖书文, 张娇娇. 基于AHP-PROMETHEE-GIS的半干旱地区生态旅游活动适宜性分析——以宁夏灵武市白芨滩沙漠公园为例[J]. 中国沙漠, 2022, 42(2): 121-133.

Siqi Chen, Yujun Zhang, Yun Gao, Shuwen Xiao, Jiaojiao Zhang. Suitability analysis of ecotourism activities in semi-arid areas based on AHP-PROMETHEE-GIS：A case study of Baijitan Desert Park in Lingwu City， Ningxia， China[J]. Journal of Desert Research, 2022, 42(2): 121-133.

图/表 15

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MCDM方法	优点	缺点	应用于旅游领域决策的 MCDM代表性文献
AHP	适应性强；不涉及复杂的计算；因为层次结构，每个指标可以更好地集中和透明化；能够利用专家经验；易于使用；有效地测量一致性	可能因为指标间的相关性和可替代性产生错误结论；分配权重更为主观，指标过多易使专家产生反感和混乱	基于GIS-AHP的生态旅游场地适宜性评价^[15] 山区健康旅游的潜在区域评价^[17]
DEMATEL	能够考虑索引交互；数据需求更少；能够确定因果关系的因素	计算过程很复杂；结果缺乏客观性	生态旅游开发地点评估^[28]
ANP	适合构建复杂的指标体系；能够处理影响反馈和指标依赖问题	不能评估单一要素；成对矩阵复杂	海岸带最优旅游点选择^[29]
TOPSIS	对方案可进行选择排序；结合使用所有指标；各指标不必是独立的；易于使用和理解；样本数量和指标数量没有限制	难以表现出决策者的偏好；无法考虑方案相对重要性	绿色雨水基础设施策略效率^[30]
VIKOR	计算正负理想解的比值从而消除影响	很难对实时模型进行更新；未能提供改进方案	旅游项目融资风险评估^[31]
ELECTRE	可处理标准化的定量和定性特征；可处理不同尺度；能够处理指数补偿的问题	通用性较差，特别是在处理定量特征时，要求对目标有很好的理解；计算过程很复杂	乡村旅游活动评估^[7]
MAUT	排序标准的差异性考虑较全；可同时计算多种备选方案顺序；动态更新性能较强	难以获得决策者的准确输入；决策标准的结果尚不确定	制定旅游行程优化方案^[32]
PROMETHEE	无需处理原始数据，减少信息丢失；反映对象的各种属性；涉及小组级别的决策；合并不确定和模糊的信息	计算复杂；取决于决策者来分配权重复杂，忽略决策者的主观性	生态旅游潜在地理位置评估^[33] 区域旅游竞争力^[34]

MCDM方法	优点	缺点	应用于旅游领域决策的 MCDM代表性文献
AHP	适应性强；不涉及复杂的计算；因为层次结构，每个指标可以更好地集中和透明化；能够利用专家经验；易于使用；有效地测量一致性	可能因为指标间的相关性和可替代性产生错误结论；分配权重更为主观，指标过多易使专家产生反感和混乱	基于GIS-AHP的生态旅游场地适宜性评价^[15] 山区健康旅游的潜在区域评价^[17]
DEMATEL	能够考虑索引交互；数据需求更少；能够确定因果关系的因素	计算过程很复杂；结果缺乏客观性	生态旅游开发地点评估^[28]
ANP	适合构建复杂的指标体系；能够处理影响反馈和指标依赖问题	不能评估单一要素；成对矩阵复杂	海岸带最优旅游点选择^[29]
TOPSIS	对方案可进行选择排序；结合使用所有指标；各指标不必是独立的；易于使用和理解；样本数量和指标数量没有限制	难以表现出决策者的偏好；无法考虑方案相对重要性	绿色雨水基础设施策略效率^[30]
VIKOR	计算正负理想解的比值从而消除影响	很难对实时模型进行更新；未能提供改进方案	旅游项目融资风险评估^[31]
ELECTRE	可处理标准化的定量和定性特征；可处理不同尺度；能够处理指数补偿的问题	通用性较差，特别是在处理定量特征时，要求对目标有很好的理解；计算过程很复杂	乡村旅游活动评估^[7]
MAUT	排序标准的差异性考虑较全；可同时计算多种备选方案顺序；动态更新性能较强	难以获得决策者的准确输入；决策标准的结果尚不确定	制定旅游行程优化方案^[32]
PROMETHEE	无需处理原始数据，减少信息丢失；反映对象的各种属性；涉及小组级别的决策；合并不确定和模糊的信息	计算复杂；取决于决策者来分配权重复杂，忽略决策者的主观性	生态旅游潜在地理位置评估^[33] 区域旅游竞争力^[34]

目标层	准则层	指标层	具体分类
生态系统保护的限制性指标	土壤地貌	土壤沙化类型	流动沙丘	半固定沙丘	固定沙丘	露沙地	非退化土地
	土壤地貌	坡度/（°）	0—2	2—6	6—12	12—20	20—30
	动植物保护	野生动物活动分布距离/m	<250	250—500	500—750	750—1 000	>1 000
生态旅游活动开展的适宜度指标	基本环境	土地利用现状	林地	灌木林	未成林地/宜林地	耕地	水域	建设用地
	基本环境	水体距离/m	<250	250—500	500—750	750—1 000	>1 000
	基础设施	主要道路距离/m	<250	250—500	500—750	750—1 000	>1 000
	基础设施	服务设施距离/m	<250	250—500	500—750	750—1 000	>1 000
	植被覆盖	植被覆盖度/%	<10	10—20	20—30	30—40	40—50	>50
	科普教育	特色植被分布	荒漠植物群落组合	特色沙生植物群落	一般荒漠灌丛	果园	其他
	科普教育	监测设施距离/m	<250	250—500	500—750	750—1 000	>1 000

目标层	准则层	指标层	具体分类
生态系统保护的限制性指标	土壤地貌	土壤沙化类型	流动沙丘	半固定沙丘	固定沙丘	露沙地	非退化土地
	土壤地貌	坡度/（°）	0—2	2—6	6—12	12—20	20—30
	动植物保护	野生动物活动分布距离/m	<250	250—500	500—750	750—1 000	>1 000
生态旅游活动开展的适宜度指标	基本环境	土地利用现状	林地	灌木林	未成林地/宜林地	耕地	水域	建设用地
	基本环境	水体距离/m	<250	250—500	500—750	750—1 000	>1 000
	基础设施	主要道路距离/m	<250	250—500	500—750	750—1 000	>1 000
	基础设施	服务设施距离/m	<250	250—500	500—750	750—1 000	>1 000
	植被覆盖	植被覆盖度/%	<10	10—20	20—30	30—40	40—50	>50
	科普教育	特色植被分布	荒漠植物群落组合	特色沙生植物群落	一般荒漠灌丛	果园	其他
	科普教育	监测设施距离/m	<250	250—500	500—750	750—1 000	>1 000

数据分类	原始数据类型	数据来源
高程数据	ASTER GTM 30mdem数据	中国科学院计算机网络信息中心地理空间数据云平台(http://www.gscloud.cn)
土壤沙化类型	《宁夏灵武大泉国家沙漠公园总体规划》（2015-2020年），结合实地调查	白芨滩国家级自然保护区管理处
土地利用现状类型	森林资源二类调查小斑数据库	白芨滩国家级自然保护区管理处
植被覆盖度	Landsat8影像数据（FILE_DATE=2019-05-20T09:30:13Z），	中国科学院计算机网络信息中心地理空间数据云平台(http://www.gscloud.cn)
特色植被分布	《宁夏灵武白芨滩自然保护区植被图》	《宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区综合科学考察报告》——白芨滩国家级自然保护区管理处
重点野生动植物	《宁夏灵武白芨滩自然保护区重点保护野生植物分布图》《宁夏灵武白芨滩自然保护区重点保护野生动物分布图》	《宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区综合科学考察报告》——白芨滩国家级自然保护区管理处
保护监测设施	白芨滩国家级自然保护区基础设施数据集	白芨滩国家级自然保护区管理处