陳萌萌+李陽兵+周亞琳

摘 要 農(nóng)村居民點是農(nóng)村人口的重要聚居方式，分析其空間分布特征并深入揭示其空間布局的影響因素和驅(qū)動機制，對科學(xué)規(guī)劃農(nóng)村居民點，合理利用土地資源具有重要意義。文章以三峽庫區(qū)腹地奉節(jié)縣農(nóng)村居民點作為研究對象，借助ArcGIS10.2軟件，研究農(nóng)村居民點密度和用地比重的空間差異性及其與地形因子的關(guān)系，結(jié)果表明：① 從密度和用地比重來看，研究區(qū)不同等級的農(nóng)村居民點在空間分布上均呈現(xiàn)出北部密度和用地比重較大，而南部總體偏小，局部密集，用地比重較大的特點；② 從地形因子來看，研究區(qū)分布在海拔800 m以下及坡度6～25°范圍內(nèi)的農(nóng)村居民點密度在20個/km2以上，用地比重多在1.5%以上，屬于農(nóng)村居民點較密集區(qū)?？傮w上，奉節(jié)縣農(nóng)村居民點空間布局與其自然地理環(huán)境有直接關(guān)系，地勢低平、河網(wǎng)密布的地區(qū)，農(nóng)村居民點密度大且用地比重大，反之，地勢陡峭，土地承載力低的地區(qū)，農(nóng)村居民點分布分散，用地比重較小。

關(guān)鍵詞 農(nóng)村居民點 ；空間分布 ；密度 ；用地比重 ；奉節(jié)縣

中圖分類號 K901.8 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.05.022

Spatial Distribution of Rural Residential Areas and the Influence Factors

of Their Natural Environment in the Central Region of Three

Gorges Reservoir Area

——A Case Study of Fengjie County

CHEN Mengmeng1，2） LI Yangbing1，2） ZHOU Yalin1，2）

（1 College of Geography and Tourism， Chongqing Normal University， Chongqing 400047；

2 Key Laboratory of GIS Application Research， Chongqing Normal University， Chongqing 400047）

Abstract Rural residential area is an important way to live in rural areas. Analysis of the characteristics of spatial distribution of the rural residential area will reveal the impact factors and driving mechanism of the spatial distribution of the rural residential area. This analysis is of great significance to scientific planning of rural residential areas and rational use of land resources. Rural residential areas of Fengjie County in the Three Gorges Reservoir Area were investigated to analyze their spatial difference in distribution density and landuse proportion， and their relationship of the density and the landuse proportion with the topographic factors by using the ArcGIS10.2 software. The results showed that the rural residential areas in the study area was spatially high in distribution density and landuse proportion in the north and low in the south， with a feature of partial high distribution density and landuse proportion of the rural residential areas in the study. The distribution density of the rural residential areas was above 20 per square kilometer， with a proportion of landuse of more than 1.5% when the rural residential areas were located at the elevation of below 800m and at the slope of 6°～ 25°. This area was densely distributed with rural residential area. Generally speaking， the spatial distribution of the rural residential areas in Fengjie County is directly related to its natural geographical environment. The rural residential areas were highly distributed with high land use proportionin the flat and densely covered river network areas. On the contrary， the rural residential areas were scattered in distribution with a low proportion of landuse in the areas with steep landform and low land carrying capacity.

Keywords rural residential area ； spatial distribution ； density ； proportion of land use ； Fengjie

農(nóng)村居民點是農(nóng)村人口生產(chǎn)生活的場所，是農(nóng)村人地關(guān)系的表現(xiàn)核心[1]。作為人類活動的產(chǎn)物，農(nóng)村居民點的規(guī)模、密度和分布因自然、社會、經(jīng)濟、歷史環(huán)境與生活習(xí)慣等不同而存在明顯差異，一定程度上反映了與周圍自然環(huán)境之間的關(guān)系[2]。隨著城市化和城鄉(xiāng)一體化的發(fā)展，農(nóng)村人口逐漸向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移；但我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)村居民點量多面廣，廣大農(nóng)村仍然是人口的主要聚居形式[3-4]。長期以來，農(nóng)村居民點盲目擴建、無序發(fā)展、布局散亂、“滿天星”式的分布格局不僅造成了土地資源利用程度不高，城鄉(xiāng)建設(shè)結(jié)構(gòu)不合理，基礎(chǔ)配套設(shè)施水平低等問題，而且嚴重影響城鎮(zhèn)化進程[5-6]。因此，正確分析、判斷農(nóng)村居民點的時空分布特征及其變化規(guī)律，并深入揭示其驅(qū)動機制，對指導(dǎo)農(nóng)村居民點合理規(guī)劃布局，提高土地資源集約利用水平，促進城鄉(xiāng)統(tǒng)籌規(guī)劃具有重要的實踐意義。以往學(xué)者對不同典型地區(qū)內(nèi)農(nóng)村居民點的類型與演化[7-10]、結(jié)構(gòu)與功能[11-12]、空間布局規(guī)律與影響因素[13-15]以及優(yōu)化整治[16-17]等問題進行了大量研究，但對一般山區(qū)農(nóng)村居民點的分布特征分析較少，尤其對農(nóng)村居民點空間布局聚散程度和用地規(guī)模關(guān)注不足，這在一定程度上制約了對不同自然環(huán)境背景下農(nóng)村居民點地域分異規(guī)律的探尋。

三峽庫區(qū)位于我國長江經(jīng)濟帶，是我國相對特殊的經(jīng)濟區(qū)域，區(qū)內(nèi)以山地為主，農(nóng)村面積廣大，耕地資源少且質(zhì)量差，人地矛盾突出，再加上水土流失嚴重，滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，生態(tài)環(huán)境十分脆弱；另一方面，三峽工程建設(shè)造成的移民問題及土地淹沒等問題也使得庫區(qū)人居環(huán)境發(fā)生了深刻變化。山地環(huán)境的不確定性和脆弱性，仍然是決定其地理環(huán)境人口分布和發(fā)展的重要因素，故分析庫區(qū)農(nóng)村居民點分布特征與其自然地理環(huán)境的關(guān)系，不僅為改善三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境提供新思路，也對人口和資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展提供了理論支持[18-19]。重慶市奉節(jié)縣位于三峽庫區(qū)腹地，是三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境最脆弱的地區(qū)，境內(nèi)山巒起伏，溪流交錯，鑲嵌其中的農(nóng)村居民點受地形因素等限制，布局分散，隨意性大，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，造成土地資源過度開發(fā)與浪費，同時，農(nóng)村居民點不合理的空間分布不僅是其自然生態(tài)環(huán)境破壞的重要根源之一，更導(dǎo)致奉節(jié)縣景觀生態(tài)質(zhì)量整體下降。因此分析農(nóng)村居民點空間分布的聚散特點和用地比重的空間差異及自然因素對其空間分布的影響是合理利用資源、保護生態(tài)環(huán)境、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)一體化發(fā)展的迫切需要。鑒于此，筆者在前人[20-22]研究的基礎(chǔ)上，基于高分辨率遙感影像和微觀空間單元，通過GIS空間分析技術(shù)定量研究奉節(jié)縣農(nóng)村居民點密度和用地比重空間分布的差異性及其與地形因子的關(guān)系，以期為山地型農(nóng)村居民點建設(shè)和山區(qū)村鎮(zhèn)優(yōu)化布局提供科學(xué)依據(jù)和有益借鑒。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

奉節(jié)縣位于重慶市三峽庫區(qū)腹地東部，是重慶市的東大門。地跨109°1′17″ E～109°45′58″ E，30°29′19″ N～31°22′33″ N，東鄰巫山縣、南接湖北省恩施市、西連云陽縣、北靠巫溪縣，土地總面積為4 087 km2?？h境年平均降水量為1 132 mm，屬于中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候；該區(qū)域?qū)儆谒拇ㄅ璧貣|部山地地貌，長江貫穿中部，地貌以長江為對稱軸南北對稱分布，類型以褶皺抬升低山、侵蝕剝蝕中山、侵蝕剝蝕低山為主，其間有少量平緩河谷平壩，是典型的山區(qū)（圖1）；奉節(jié)縣北部以砂巖和泥巖為主，南部石灰?guī)r廣布，砂巖、泥巖混合分布呈東北西南走向；全縣2012年總?cè)丝跒?06.74萬人，包括16個鎮(zhèn)、10個鄉(xiāng)、4個民族鄉(xiāng)，其中農(nóng)業(yè)人口84.68萬人，占總?cè)丝诘?9.3%，農(nóng)村人口數(shù)量眾多，是典型的農(nóng)業(yè)大縣。

1.2 方法

1.2.1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.2.1.1 數(shù)據(jù)來源與處理

利用遙感處理軟件ENVI5.0對2015年研究區(qū)中巴衛(wèi)星高分遙感影像（分辨率2.5 m）進行幾何校正、坐標配準，裁剪合并等前期處理，并使用ArcGIS10.2軟件對影像進行人機交互式解譯，得到奉節(jié)縣土地利用數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上提取農(nóng)村居民點（不包括城鎮(zhèn)居民點）、耕地、河流、道路等要素；同時根據(jù)重慶市1∶500 000地貌圖和地質(zhì)圖，截取出研究區(qū)1∶500 000地貌圖和巖性圖，根據(jù)奉節(jié)縣1∶50 000DEM數(shù)據(jù)，生成研究區(qū)坡度圖，對高程、坡度圖進行重分類，得到其分級圖，并與農(nóng)村居民點分布圖進行疊加，分析高程、坡度對農(nóng)村居民點空間分布特征的影響。

1.2.2.2 研究方法

（1）核密度估算法（kernel density estimation，KDE）

主要是借助一個移動的單元格對點或線格局的密度進行估計[23]。一般定義為：設(shè)x1......xn是從分布密度函數(shù)為f的總體中抽取的樣本，估計f在某點x處的值f（x）。通常用Rosenblatt-Parzen核估計：

（2）基于微觀空間單元的空間分析

農(nóng)村居民點的分布變化多表現(xiàn)為自然村落變化，行政村落數(shù)量難以揭示農(nóng)村居民點空間格局的變化[25]。網(wǎng)格分析在研究區(qū)域差異方面應(yīng)用廣泛，具有消除行政邊界和自然邊界的優(yōu)點。常用的網(wǎng)格包括正三角形、正四邊形與正六邊形，其中正三角形與正四邊形鑲嵌網(wǎng)格連通性較差，而正六邊形網(wǎng)格能用最少的材料表示最大的面積，增加其連通性，因此利用空間分析中的Hexagon工具構(gòu)建研究區(qū)“蜂巢”網(wǎng)格，對研究區(qū)農(nóng)村居民點用地比重進行統(tǒng)計。

PR=PL/TL×100%（2）

式中，PR為每個單元農(nóng)村居民點用的比重（%），PL為每個農(nóng)村居民點用地面積（hm2），TL為每個單元總土地面積（hm2）。

（3）地形因子與農(nóng)村居民點空間分布的關(guān)系分析

農(nóng)村居民點的形成和發(fā)展受自然環(huán)境因素和社會經(jīng)濟因素的綜合影響，其中地形因子作為自然環(huán)境中最基本的因素，對農(nóng)村居民點空間分布具有基礎(chǔ)性影響[26]。研究地形因子對農(nóng)村居民點空間分布的影響，對探尋農(nóng)村居民點空間分布規(guī)律充滿現(xiàn)實意義。選取高程、坡度兩種地形因子與農(nóng)村居民點基于ArcGIS10.2軟件進行疊加分析，計算不同高程、坡度上農(nóng)村居民點的密度與用地比重。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究區(qū)農(nóng)村居民點密度的空間分布特征

根據(jù)研究區(qū)實際情況，將農(nóng)村居民點按面積分為<0.1、0.1～1、>1 hm2 3個等級。通過研究區(qū)不同面積等級的農(nóng)村居民點分布密度圖（圖2）對奉節(jié)縣農(nóng)村居民點密度的空間分布特征進行分析。圖2-a表明，總體上，奉節(jié)縣農(nóng)村居民點在空間分布上具有顯著集聚性，北高南低的分布格局明顯。長江以北的平安、新政、竹園、紅土、公平、巖灣、汾河、永安、草堂屬于密度高值區(qū)，最大密度達到42.6個/km2，這些區(qū)域耕地資源豐富、土地承載力較高，故居民點分布密集；而密度低值區(qū)主要集中在長江以南的民族鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，農(nóng)村居民點密度不到6個/km2，和高值相差7倍之多，這與南部地區(qū)河流稀少、石灰?guī)r廣布、耕地資源較少、土地承載力差的自然地理條件有關(guān)；但長江以南也出現(xiàn)了一些密度次高值區(qū)，包括安坪、甲高、吐祥、青龍、五馬、新民、鶴峰、馮坪、興隆等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，農(nóng)村居民點密度介于16～23.4個/km2，原因在于這些地方多為峰叢洼地，地表起伏大，居民點斑塊破碎且多為獨戶或小聚居，且均有河流流經(jīng)，故居民點密度較大。面積小于0.1 hm2的農(nóng)村居民點（圖2-b）密度多小于17.9個/km2。西北地區(qū)的平安、竹園、新政、紅土、公平以及東北部的巖灣、汾河等鄉(xiāng)鎮(zhèn)屬于密度較高值區(qū)，農(nóng)村居民點密度為12個/km2以上；南部地區(qū)個別鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布在砂巖或砂巖、泥巖混合地區(qū)（甲高、吐祥、青龍、五馬、馮坪），密度能達到12.3個/km2；但長江沿岸的農(nóng)村居民點密度卻較小，僅為7個km2左右，表明長江沿岸的農(nóng)村居民點面積多大于0.1 hm2。圖2-c可看出，面積在0.1～1 hm2的農(nóng)村居民點多集中分布在奉節(jié)縣由南到北的中部，包括紅土、公平、石崗、竹園、巖灣、康樂、白帝、安坪、青龍等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，這些區(qū)域河網(wǎng)密布，交通便利，地形平坦，適宜開墾土地較多，農(nóng)村居民點多，屬于密度高值區(qū)，能達到16.6個/km2，西北地區(qū)的平安、新政的農(nóng)村居民點面積卻小于4個/km2，說明兩鄉(xiāng)鎮(zhèn)的居民點面積多小于0.1 hm2。面積大于1 hm2的農(nóng)村居民點（圖2-d）密度均較小，只有公平、白帝、朱衣、新民等地區(qū)的農(nóng)村居民點密度能達到2個/km2，反映出奉節(jié)縣農(nóng)村居民點面積多小于1 hm2，這與研究區(qū)大面積的山地地形有關(guān)。總體來看，研究區(qū)農(nóng)村居民點密度空間分布與其自然地理環(huán)境有直接關(guān)系，在地形平坦、河網(wǎng)密布的地區(qū)，土地承載力較高且出行方便，農(nóng)村居民點密度大；而地勢陡峭，河流稀疏的地區(qū)，土壤肥力較差，農(nóng)村居民點密度較小。

2.2 基于微觀空間單元的農(nóng)村居民點用地比重空間分異

農(nóng)村居民點用地比重（PR），即農(nóng)村居民點面積占研究區(qū)面積的比重，是農(nóng)村居民點在不同區(qū)域間疏密程度差異的體現(xiàn)，反映了農(nóng)村居民點在空間分布上的選擇。田光進[27-28]等人將農(nóng)村居民點用地比重分為5級，分級值為S1。當PR<0.001%時，S1=1；當0.001%

2.3 地形因子對農(nóng)村居民點空間分布格局的影響

2.3.1 不同高程上農(nóng)村居民點密度與用地比重的空間分布特征

如圖4-a所示，總體上，研究區(qū)農(nóng)村居民點具有密度隨海拔升高存在高低起伏，用地比重隨海拔升高而減小的特點。海拔在1 700 m以下地區(qū)的農(nóng)村居民點密度多在15個/km2以上，且用地比重均大于1%，屬于農(nóng)村居民點較密集區(qū)。具體表現(xiàn)為：海拔500～1 400 m范圍內(nèi)的農(nóng)村居民點密度能達到30個/km2左右；而海拔1 400 m以上的農(nóng)村居民點用地比重多小于0.7%，屬于農(nóng)村居民點稀疏區(qū)。圖4-b表明，研究區(qū)面積小于0.1 hm2的農(nóng)村居民點密度在海拔500～1 400 m范圍內(nèi)均較大，其中在500～800 m范圍內(nèi)農(nóng)村居民點密度達到最大值23.14個/km2，且面積占比為1.7%，屬于農(nóng)村居民點較密集區(qū)；800 m以上地區(qū)的農(nóng)村居民點用地比重小于0.5%，屬于農(nóng)村居民點稀疏區(qū)，其中海拔800～1 400 m內(nèi)的農(nóng)村居民點密度較大，但面積占比卻較小，表明奉節(jié)縣面積小于0.1 hm2的農(nóng)村居民點數(shù)量較多。奉節(jié)縣面積在0.1～1 hm2的農(nóng)村居民點（圖4-c）密度和用地比重總體上隨海拔的升高而減小，分布在800 m以下的農(nóng)村居民點密度均大于10個/km2，用地比重較大，屬于農(nóng)村居民點較密集區(qū)；而分布在800 m以上的農(nóng)村居民點則用地比重較小，以稀疏區(qū)為主。從圖4-d可知，奉節(jié)縣面積大于1 hm2的農(nóng)村居民點密度和用地比重均較小，800 m以上的農(nóng)村居民點密度不到1個/km2，面積占比小于0.1%，屬于農(nóng)村居民點極稀疏區(qū)，且>1 700 m的地區(qū)沒有面積大于1 hm2的農(nóng)村居民點。綜上，奉節(jié)縣農(nóng)村居民點在海拔800 m以下的地區(qū)密度大，用地比重大，多屬于農(nóng)村居民點較密集區(qū)，在海拔1 700 m以上地區(qū)則較少分布。

2.3.2 不同坡度上農(nóng)村居民點密度與用地比重的空間分布特征

根據(jù)已有研究成果將坡度劃分為5級：0～6°（平緩坡），6～15°（緩坡），15～25°（斜坡）25～35°（緩陡坡），>35°（陡坡）[29]。圖5-a可看出，總體上奉節(jié)縣農(nóng)村居民點密度隨坡度增加存在先增后減的趨勢，用地比重隨坡度增加存在減小的趨勢。坡度在6～15°范圍內(nèi)農(nóng)村居民點密度為36.13個/km2，用地面積比重為5.04%，屬于農(nóng)村居民點密集區(qū)，表明分布在緩坡上的農(nóng)村居民點不僅數(shù)量多且面積大；而>35°陡坡上的農(nóng)村居民點密度小于10個/km2，面積占比小于0.5%，屬于農(nóng)村居民點稀疏區(qū)。由圖5-b可知，研究區(qū)分布在<15°坡度上面積小于0.1 hm2的農(nóng)村居民點的用地比重較大，屬于較密集區(qū)，且農(nóng)村居民點密度在6～25°坡度上達到最大值，為24個/km2，15～25°上的農(nóng)村居民點密度大但面積占比較小，表明受斜坡影響，分布在此坡度上的農(nóng)村居民點數(shù)量多但面積小。從圖5-c來看，研究區(qū)面積為0.1～1 hm2的農(nóng)村居民點密度在坡度15～25°的地區(qū)最大，分布在<6°上的農(nóng)村居民點密度較小但用地面積比重最大，為6%，表明分布在低坡度上的農(nóng)村居民點面積均較大。圖5-d可看出，面積大于1 hm2的農(nóng)村居民點在各坡度上的分布趨勢與面積為0.1～1 hm2的農(nóng)村居民點的分布趨勢大致相同，坡度>15°地區(qū)上的農(nóng)村居民點用地比重均小于1%，屬于農(nóng)村居民點較稀疏區(qū)。從上述研究來看，奉節(jié)縣農(nóng)村居民點在6～25°坡度上的密度較大；分布在<6°范圍內(nèi)的農(nóng)村居民點用地比重大，以大面積居民點為主；在>25°的緩陡坡和陡坡上農(nóng)村居民點分布較少且用地比重較小，屬于農(nóng)村居民點稀疏區(qū)，這表明坡度是影響居民點尤其是農(nóng)村居民點空間分布的重要因素。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本文以三峽庫區(qū)腹地奉節(jié)縣的農(nóng)村居民點為研究對象，基于GIS空間分析技術(shù)方法，結(jié)合地形因子深入分析研究區(qū)農(nóng)村居民點密度和用地比重的空間分布差異性，發(fā)現(xiàn)奉節(jié)縣農(nóng)村居民點空間分布格局存在以下一些特征。

（1）從農(nóng)村居民密度上看：研究區(qū)農(nóng)村居民點空間分布具有“北密南疏”的特征。具體表現(xiàn)為北

部地區(qū)“分布密，有多個密度高值區(qū)”，而南部“總體稀疏、局部密集”；面積<1 hm2的農(nóng)村居民點密度較大且多分布在砂巖或砂巖、泥巖混合區(qū)，而面積>1 hm2的農(nóng)村居民點密度不到2個/km2，集中分布在長江以北地形平坦，河網(wǎng)密布的區(qū)域。

（2）從農(nóng)村居民點用地比重上看：研究區(qū)面積<0.1 hm2的農(nóng)村居民點在北部部分地區(qū)及南部侵蝕剝蝕低山地區(qū)屬于較稀疏區(qū)，僅個別零散地區(qū)用地比重較大，屬于較密集區(qū)；面積在0.1～1 hm2范圍內(nèi)的農(nóng)村居民點在長江以北地區(qū)用地比重較大；而面積>1 hm2的農(nóng)村居民點多屬于極稀疏區(qū)，原因在于研究區(qū)面積>1 hm2的農(nóng)村居民數(shù)量少使得總面積占小?？傮w而言，奉節(jié)縣農(nóng)村居民點用地比重總體上呈現(xiàn)出“北大南小”的特點。

⑶ 從地形因子上看：海拔800 m以下地區(qū)的農(nóng)村居民點密度及用地比重均較大，分布在>1 100 m區(qū)域上的農(nóng)村居民點用地比重多小于1%，且面積大于1 hm2的農(nóng)村居民點在高海拔（>1 700 m）地區(qū)沒有分布；就坡度而言，6～25°坡度上的農(nóng)村居民點密度較大，是因為研究區(qū)此坡度為農(nóng)民主要的耕作區(qū)，土地承載力較高，故農(nóng)村居民點多聚居于此，用地比重較大，而分布在<6°（平緩坡）的農(nóng)村居民點用地比重大，表明面積較大的農(nóng)村居民點多分布在低坡度地區(qū)，>35°（陡坡）坡度上的農(nóng)村居民點分布少且面積小。

3.2 討論

農(nóng)村居民點作為農(nóng)村人地關(guān)系的重要承載體，是農(nóng)村土地利用的重要組成部分。自然環(huán)境因素作為影響農(nóng)村居民點分布的基礎(chǔ)性因素，對農(nóng)村居民點分布格局和規(guī)模起著主導(dǎo)作用，是農(nóng)村居民點初期布局的關(guān)鍵性因素，但隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，社會經(jīng)濟條件不僅決定著居民的生產(chǎn)生活方式，同時也極大地影響著人們的住址選擇[30]。社會經(jīng)濟因素作為一種綜合性因素，持續(xù)推動農(nóng)村居民點向前發(fā)展，且逐步發(fā)展成為農(nóng)村居民點演化的最主要推動力。此外，政策制度等因素通過影響農(nóng)戶主體行為，間接影響其居民點選址行為[31]。本文僅僅對奉節(jié)縣2015年的農(nóng)村居民點密度和用地比重的空間差異性進行分析，缺乏時間尺度上的動態(tài)演變研究；同時對于影響農(nóng)村居民點空間布局的因素只選擇了自然因素，缺少對自然因素、社會經(jīng)濟因素和風(fēng)俗習(xí)慣等其他因素的綜合探討，在今后的研究中，將做進一步深入分析。

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