低山丘陵地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布特征及影響因素

1、 低山丘陵地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布特征及影響因素 何炬 張雪松 鄧振Summary：為探討中部低山丘陵地區(qū)的農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局及其影響因素，運(yùn)用核密度分析、多環(huán)緩沖區(qū)分析、平均最近鄰指數(shù)法、空間疊加分析等方法，對(duì)“低山丘陵為主兼有山地和沖積平原”復(fù)雜地形的湖北省隨縣進(jìn)行典型研究。結(jié)果表明，隨縣主要以小規(guī)模農(nóng)村居民點(diǎn)形式存在，大規(guī)模的農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量較少;平均分離度=18.53，最大分離度=157.04，是鳳凰山林場(chǎng)，最小分離度=1.31，是古均街居委會(huì);平均最近鄰指數(shù)為0.68，表明隨縣農(nóng)村居民點(diǎn)存在顯著的集聚特征;核密度分析顯示，農(nóng)村居民點(diǎn)主要集聚在縣域中南部和西北角地區(qū);自然因素中地形因素影響

2、明顯，社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素中建制鎮(zhèn)輻射影響明顯。本研究結(jié)果可為長(zhǎng)江流域水源充足、道路通達(dá)度高、低山丘陵為主的地形復(fù)雜區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)整治和鄉(xiāng)村振興提供依據(jù)。Key：農(nóng)村居民點(diǎn);核密度;低山丘陵;多環(huán)緩沖區(qū);平均最近鄰： F321.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ：1002-1302（2019）14-0310-06鄉(xiāng)村振興問(wèn)題近年來(lái)一直是中國(guó)發(fā)展的重要議題，而對(duì)于農(nóng)村居民點(diǎn)的研究一直是鄉(xiāng)村發(fā)展問(wèn)題的熱點(diǎn)內(nèi)容1-3。農(nóng)村居民點(diǎn)作為人口空間集聚的重要載體，在生產(chǎn)生活、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、文化傳承和生態(tài)維護(hù)等各方面充當(dāng)重要角色4-6。中國(guó)國(guó)土廣袤，地形復(fù)雜多樣，歷史文化多元悠久，農(nóng)村居民點(diǎn)所處的自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件必然千差萬(wàn)別

3、，對(duì)復(fù)雜多樣地形區(qū)的農(nóng)村居民點(diǎn)研究就顯得尤為重要。農(nóng)村居民點(diǎn)的空間分布特征是農(nóng)村歷史、經(jīng)濟(jì)、自然、文化、生態(tài)和社會(huì)等各方面因素綜合耦合作用形成的結(jié)果7-9。一直以來(lái)，對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)的研究是國(guó)內(nèi)外學(xué)者不斷探究的熱點(diǎn)問(wèn)題。針對(duì)中國(guó)多樣的地形地貌特征和不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)文化條件，相關(guān)學(xué)者開(kāi)始嘗試從典型地形區(qū)角度對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)進(jìn)行研究，盧德彬等對(duì)梵凈山地區(qū)進(jìn)行了山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布特征與空間重構(gòu)的研究，為西部山區(qū)新農(nóng)村規(guī)劃提供參考10。張磊等以大理市海西地區(qū)為例，對(duì)高原湖泊平壩區(qū)的農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變狀況進(jìn)行了分析并提出相關(guān)預(yù)測(cè)11。針對(duì)此研究方向的新穎性，本研究以“低山丘陵為主兼有山地和沖積平原”復(fù)雜地

4、形的湖北省隨縣進(jìn)行典型研究，借助GIS、RS等相關(guān)技術(shù)軟件，運(yùn)用分離度指數(shù)12、平均最近鄰指數(shù)13、核密度分析14方法對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)的空間分布特征進(jìn)行分析，采用多環(huán)緩沖區(qū)分析15、空間疊加分析12等方法對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)影響因素進(jìn)行剖析，以期能為中部低山丘陵地區(qū)或兼有山地和平原復(fù)雜地形區(qū)的農(nóng)村居民點(diǎn)整治、精準(zhǔn)扶貧和鄉(xiāng)村振興等工作提供理論依據(jù)。1 材料與方法1.1 研究區(qū)概況隨縣，隸屬隨州市，位于湖北省北部，地處桐柏山南麓、大別山西端、大洪山東北部。隨縣國(guó)土總面積5 673 km2，轄區(qū)有19個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，391個(gè)村（居）委會(huì)，2016年總?cè)丝?8.83萬(wàn)人。2016年，隨縣全年完成地區(qū)生產(chǎn)總值193.28億

5、元，規(guī)模工業(yè)總產(chǎn)值456.39億元，規(guī)模工業(yè)增加值115.22億元，社會(huì)消費(fèi)品零售總額129.24億元，地方公共財(cái)政預(yù)算收入10.47億元。隨縣地貌特征以低山丘陵為主，兼有山地和沖積平原，一般海拔高度701 140 m。境內(nèi)北部最高點(diǎn)為桐柏山太白頂，海拔1 140 m;西南面最高點(diǎn)為大洪山寶珠峰，海拔1 055 m。中部為一片狹長(zhǎng)的平原，稱(chēng)之為“隨棗走廊”。隨縣處于淮河流域與長(zhǎng)江流域的交匯地帶，境內(nèi)涢水流貫其間，厥水、漂水、溠水、均水形成涢水流域（圖1）。1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及預(yù)處理數(shù)據(jù)主要來(lái)源于隨縣國(guó)土資源局，包括隨縣2016年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)、隨縣2016年統(tǒng)計(jì)年鑒、30 m30 m的D

6、EM數(shù)據(jù)。借助ArcGIS 10.2軟件，從變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)中提取隨縣水系圖（河流和水庫(kù)）、主要道路圖（鐵路、公路和農(nóng)村道路）、建制鎮(zhèn)圖和農(nóng)村居民點(diǎn)的矢量數(shù)據(jù);從DEM數(shù)據(jù)中提取出相關(guān)地形數(shù)據(jù)。1.3 研究方法1.3.1 農(nóng)村居民點(diǎn)分離度 農(nóng)村居民點(diǎn)分離度指數(shù)16是景觀(guān)格局的指標(biāo)之一，它可以相對(duì)于普通的面積比率，同時(shí)考慮了斑塊面積和斑塊數(shù)量，能更加科學(xué)地反映斑塊分布的離散程度，分離度越大，表明行政村內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)越離散，反之，越小則越集聚，公式如下：2 結(jié)果與分析2.1 農(nóng)村居民點(diǎn)特征2.1.1 規(guī)模特征 從隨縣2016年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)中提取出農(nóng)村居民點(diǎn)矢量數(shù)據(jù)，其中剔除小于0.1 hm2

7、的圖斑后剩下農(nóng)村居民點(diǎn)共計(jì)21 574個(gè)，總面積是 19 878.91 hm2，平均農(nóng)村居民點(diǎn)面積為0.92 hm2，最大值為31.65 hm2，小于平均值的共計(jì)15 570個(gè)，占72.17%，大于平均值的有6 004個(gè)，占27.83%，從以上基本數(shù)據(jù)可以分析，隨縣農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量龐大，小規(guī)模農(nóng)村居民點(diǎn)為主要形式存在，大規(guī)模的農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量較少。本研究借鑒已有成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨縣自身獨(dú)特性，將隨縣農(nóng)村居民點(diǎn)根據(jù)面積（S）規(guī)模大小分為小、中、大型3個(gè)類(lèi)型：0.10 hm2s2.1.2 離散特征 根據(jù)公式（1），計(jì)算出隨縣391個(gè)村（居）委會(huì)農(nóng)村居民點(diǎn)的分離度，其中，分離度平均值為18.53，最大

8、值是鳳凰山林場(chǎng)為157.04;最小值為1.31，為古均街居委會(huì)。可見(jiàn)隨縣不同區(qū)域的行政村之間的分離度差異是比較明顯的。借助ArcGIS 10.2軟件，對(duì)隨縣農(nóng)村居民點(diǎn)進(jìn)行平均最近鄰分析，結(jié)果顯示ANN=0.68，小于1，存在顯著的正相關(guān)性;且Z=-90.00，Z值小于-1.96，表明產(chǎn)生這種聚類(lèi)摸索可能性小于1%，拒絕零假設(shè)，綜上判斷，隨縣農(nóng)村居民點(diǎn)在空間分布上呈現(xiàn)出顯著的空間集聚特征。/s2.1.3 空間特征 對(duì)隨縣農(nóng)村居民點(diǎn)進(jìn)行核密度分析，可以將離散數(shù)據(jù)分析成果所顯示的農(nóng)村居民點(diǎn)空間集聚特征可視化（圖3）。從圖3可以看出，核密度最大值是16.10個(gè)/hm2，即在1 hm2面積上最多有16.

9、10個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)分布;農(nóng)村居民點(diǎn)核密度估計(jì)值在空間分布整體上大致呈現(xiàn)出由南向北遞減的趨勢(shì);高值基本分布在洪山鎮(zhèn)、長(zhǎng)崗鎮(zhèn)、三里崗鎮(zhèn)、柳林鎮(zhèn)、均川鎮(zhèn)等縣域中南部地區(qū);縣域南段邊緣地帶和北部地區(qū)是低值分布區(qū);中值區(qū)域基本在縣域中部地區(qū)，縣域西北角的小林鎮(zhèn)和草店鎮(zhèn)也有零散分布。2.2 影響因素分析農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布特征，其本質(zhì)是自然因素和人文因素兩類(lèi)因素相互耦合驅(qū)動(dòng)的結(jié)果。本研究在借鑒國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨縣自身區(qū)域性，分別從自然條件因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響2方面，利用空間疊加分析和多環(huán)緩沖區(qū)分析方法，選取了高程、坡度、水系、主要道路和建制鎮(zhèn)5個(gè)因子進(jìn)行影響因素的探究。2.2.1 自然條件因素

10、對(duì)隨縣DEM數(shù)據(jù)分別提取高程和坡度數(shù)據(jù)，用自然斷裂法分段后，再用重分類(lèi)分別將高程和坡度分為5個(gè)等級(jí)，等級(jí)越高表示影響越弱（下同），最后進(jìn)行空間疊加分析得到各個(gè)等級(jí)內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)分布情況結(jié)果（圖4、圖5）和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（表1、表2）。從圖4、表1分析可知，隨縣農(nóng)村居民點(diǎn)大規(guī)模集聚分布在高程500 m以下的13級(jí)丘陵和平原地區(qū)，居民點(diǎn)個(gè)數(shù)和居民點(diǎn)面積所占比例都接近98%，基本分布在隨縣的中部和由中部向南北部延伸的丘陵區(qū)，還有東北角地區(qū);只有極少居民點(diǎn)零星分布在500 m以上的45級(jí)山地，也就是縣域南部邊緣地帶和北部地區(qū)的高山地區(qū)。對(duì)圖5、表2進(jìn)行分析，約有90%的農(nóng)村居民點(diǎn)分布在坡度小于10的1、2級(jí)地

11、區(qū)，主要分布在中部平原和縣域東北角地區(qū);剩余零散小規(guī)模分布在坡度大于10的地區(qū)，主要是南北兩端的35級(jí)坡度較大地區(qū)。對(duì)提取出的水系圖（河流、水庫(kù)）進(jìn)行1.00 km為距離間隔的多環(huán)緩沖區(qū)分析，在分為5級(jí)的基礎(chǔ)上，將距離水源大于5 km 以上設(shè)定為近無(wú)影響， 即距離水系大于 5 km 則水源對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)分布基本無(wú)影響。對(duì)圖6、表3分析可知，有超過(guò)50%的農(nóng)村居民點(diǎn)分布在1 km以?xún)?nèi)，總面積近55%;在大于5 km近無(wú)影響等級(jí)中有19個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)分布，面積有 9.93 hm2，占總面積的0.05%，可忽略不計(jì)，可見(jiàn)水系因素對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)分布有比較明顯的影響。將上述結(jié)果對(duì)比分析，可以明顯看出高程和坡度

12、對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)分布的影響程度非常大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比水系因素影響明顯，可見(jiàn)地形因素在自然因素中占主要地位。2.2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響 同上述方法，分別對(duì)建制鎮(zhèn)和主要道路進(jìn)行多環(huán)緩沖區(qū)分析，建制鎮(zhèn)以2 km為間隔距離進(jìn)行5級(jí)分析，設(shè)定大于10 km為農(nóng)村居民點(diǎn)近無(wú)影響;主要道路以 3 km 為間距進(jìn)行5級(jí)分析，設(shè)定大于15 km的距離為近影響，結(jié)果分別見(jiàn)圖7、圖8和表4、表5。從圖7、表4結(jié)果可以看出，建制鎮(zhèn)輻射范圍距離在2 km以?xún)?nèi)的農(nóng)村居民點(diǎn)分布數(shù)量不足50%，面積占總比例為 50.10%，大于10 km的近無(wú)影響區(qū)域分布有18個(gè)居民點(diǎn)，面積占0.07%，可忽略不計(jì)，可見(jiàn)建制鎮(zhèn)輻射范圍對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)分布影響

13、明顯;從圖8、表5分析可知，而對(duì)道路的緩沖區(qū)分析，設(shè)定的大于15 km的近無(wú)影響等級(jí)分布農(nóng)村居民點(diǎn)有124個(gè)，面積占比接近1%，可見(jiàn)道路的影響明顯小于建制鎮(zhèn)的輻射影響。據(jù)此判斷，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素中，建制鎮(zhèn)輻射因素占據(jù)主要地位。3 結(jié)論與討論本研究基于GIS、RS的地理信息數(shù)據(jù)處理方法，以低山丘陵地形為主的隨縣為典型研究區(qū)，直觀(guān)地看出了隨縣農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布特征;在定性和定量結(jié)合的基礎(chǔ)上，選取自然因素和人文因素兩大因素下的5個(gè)典型因子，通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)，結(jié)合空間分析方法，明顯看出了農(nóng)村居民點(diǎn)受各個(gè)因子影響程度大小。研究結(jié)論如下：（1）從基本規(guī)模特征看，隨縣農(nóng)村居民點(diǎn)基數(shù)龐大，主要呈現(xiàn)出以小規(guī)模農(nóng)村居民

14、點(diǎn)存在形式，大規(guī)模的農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量較少;從離散特征看，分離度指數(shù)平均值等于18.53，農(nóng)村居民點(diǎn)呈現(xiàn)出一定的集聚性;平均最近鄰指數(shù)ANN=0.68，說(shuō)明隨縣農(nóng)村居民點(diǎn)存在顯著的集聚特征。（2）從空間分布特征上看，核密度分析顯示農(nóng)村居民點(diǎn)主要集聚在縣域中南部和西北角地區(qū)，具體是洪山鎮(zhèn)、長(zhǎng)崗鎮(zhèn)、三里崗鎮(zhèn)、柳林鎮(zhèn)和均川鎮(zhèn)等鎮(zhèn)和西北角的小林鎮(zhèn)和草店鎮(zhèn)，這樣的空間分布特征，與隨縣“南北部高，中部低”的地勢(shì)特征基本吻合。（3）通過(guò)緩沖區(qū)分析和空間疊加分析發(fā)現(xiàn)，高程小于200 m的平原區(qū)，農(nóng)村居民點(diǎn)分布數(shù)量和面積占總比重比例均接近95%，坡度小于10的地形平坦區(qū)也是如此，相對(duì)于水系因素的影響，可判定自然因素

15、中地形因素影響相對(duì)明顯;社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素中，道路的近無(wú)影響等級(jí)區(qū)域還存在一部分的農(nóng)村居民點(diǎn)，面積占總比重近1%，而建制鎮(zhèn)輻射影響的近無(wú)影區(qū)基本沒(méi)有農(nóng)村居民點(diǎn)，可以判定，社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素中建制鎮(zhèn)輻射影響相對(duì)明顯。本研究以低山丘陵區(qū)的隨縣作為典型區(qū)，對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布特征和影響因素進(jìn)行了嘗試性探究，取得了相關(guān)成果和結(jié)論，但還存在不足，尤其是對(duì)于影響因素的研究，缺少更加定量化和精細(xì)化的對(duì)比分析，在隨縣這樣兼有山地、丘陵、平原復(fù)雜多樣地形的地區(qū)，需要對(duì)各地形區(qū)進(jìn)行分區(qū)研究。在今后對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)的研究中，可以在因素程度的定量、對(duì)比和分區(qū)研究開(kāi)展進(jìn)一步的探討。Reference：1Shi Y Q，Sun X，Zh

16、u X D，et al. Characterizing growth types and analyzing growth density distribution in response to urban growth patterns in peri-urban areas of Lianyungang CityJ. Landscape and Urban Planning，2012，105（4）：425-433.2韓 非，蔡建明. 我國(guó)半城市化地區(qū)鄉(xiāng)村聚落的形態(tài)演變與重建J. 地理研究，2011，30（7）：1271-1284.3周?chē)?guó)華，賀艷華，唐承麗，等. 論新時(shí)期農(nóng)村聚居模式研究J.

17、 地理科學(xué)進(jìn)展，2010，29（2）：186-192.4金其銘. 我國(guó)農(nóng)村聚落地理研究歷史及近今趨向J. 地理學(xué)報(bào)，1988，43（4）：311-317.5姜廣輝，張鳳榮，陳軍偉，等. 基于Logistic回歸模型的北京山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)變化的驅(qū)動(dòng)力分析J. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2007，23（5）：81-87.6Tan M H，Li X B. The changing settlements in rural areas under urban pressure in China：patterns，driving forces and policy implicationsJ. Landscape a

18、nd Urban Planning，2013，120：170-177.7張小林. 鄉(xiāng)村空間系統(tǒng)及其演變研究：以蘇南為例M. 南京：南京師范大學(xué)出版社，1999：24-56.8劉彥隨，劉 玉，翟榮新. 中國(guó)農(nóng)村空心化的地理學(xué)研究與整治實(shí)踐J. 地理學(xué)報(bào)，2009，64（10）：1193-1202.9姜廣輝，張鳳榮，顏國(guó)強(qiáng)，等. 科學(xué)發(fā)展觀(guān)指導(dǎo)下的農(nóng)村居民點(diǎn)布局調(diào)整和整理J. 國(guó)土資源科技管理，2005，22（4）：60-65.10盧德彬，楊 建，毛婉柳，等. 山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布特征與空間重構(gòu)研究J. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2017（2）：238-246.11張 磊，武友德，李 君. 高原湖泊平壩區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變及預(yù)測(cè)分析以大理市海西地區(qū)為例J. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，23（2）：126-138.12宋 文，吳克寧，劉霈珈，等. 基于空間自相關(guān)的區(qū)域農(nóng)村居民點(diǎn)分布與環(huán)境的關(guān)系研究J. 中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2016（12）：70-77.13姜廣輝，何 新，馬雯秋，等. 基于空間自相關(guān)的農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局演變及其分區(qū)J. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（13）：265-273.14黃 聰，趙小敏，郭 熙，等. 基于核密度的余江縣農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化研究J. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，201