周海濤,寧小莉,那曉東,張雪峰,李婉君
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包頭市達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布變化及其影響因素分析
周海濤1,2,寧小莉1※,那曉東2,張雪峰1,李婉君1
(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭師范學(xué)院,包頭 014030; 2. 哈爾濱師范大學(xué)寒區(qū)地理環(huán)境監(jiān)測(cè)與空間信息服務(wù)黑龍江省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,哈爾濱 150025)
深刻把握居民點(diǎn)空間分布和變化規(guī)律及其與影響因素的關(guān)系,對(duì)居民點(diǎn)整治、優(yōu)化布局及實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃具有重要意義。以包頭市達(dá)茂旗為例,綜合土地利用、地名志、旗志等歷史數(shù)據(jù)資料,采用核密度分析、重心遷移等空間分析方法,探索揭示居民點(diǎn)空間分布特征及演變規(guī)律,選取DEM、坡度、坡向、距水域距離及距道路距離、距城鎮(zhèn)距離、民族文化、人口數(shù)量、政府政策因子,分析居民點(diǎn)空間分布與自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響因素的內(nèi)在關(guān)系。研究表明:1)2012年達(dá)茂旗居民點(diǎn)分布集聚特征明顯,達(dá)到集聚峰值1.416個(gè)/km2。1996-2016年間達(dá)茂旗居民點(diǎn)分布重心向東南部遷移,逐漸靠近百靈廟鎮(zhèn)。2)在DEM和坡度對(duì)居民點(diǎn)分布的影響上呈倒“U”型特征,即先增加到峰值后逐漸減少,DEM的峰值為1 400~1 600 m,坡度峰值為3.056°~5.446°。在坡向選擇上逐漸傾向于南坡等陽(yáng)坡,且比重逐年增大,但仍有部分居民點(diǎn)分布在陰坡。達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布在距水域距離上并未呈現(xiàn)出明顯的近水性,而在距水域7~10 km區(qū)間分布數(shù)量最多。3)道路距離上呈現(xiàn)出明顯的近道路取向,2016年居民點(diǎn)分布在距道路距離為0~1 000 m內(nèi)的個(gè)數(shù)占98.77%,表明道路與居民點(diǎn)之間具有相互影響、相互作用的關(guān)系。中心城鎮(zhèn)對(duì)居民點(diǎn)的輻射影響僅局限一定范圍內(nèi),居民點(diǎn)空間分布遠(yuǎn)離中心城鎮(zhèn)。達(dá)茂旗農(nóng)區(qū)和牧區(qū)的居民點(diǎn)個(gè)數(shù)與其人口數(shù)量相關(guān)性呈現(xiàn)不同特征,1996年、2016年牧區(qū)蒙古族人口數(shù)量與居民點(diǎn)個(gè)數(shù)呈顯著正相關(guān)。蒙古族游牧文化促使居民點(diǎn)分布呈“滿(mǎn)天星”的高度分散特征,政府政策對(duì)達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布及格局具有重要影響。
農(nóng)村;居民點(diǎn);空間分布;影響因素;達(dá)茂旗
農(nóng)村居民點(diǎn)作為人類(lèi)活動(dòng)的主要空間,兼具生產(chǎn)、生活、文化等多重功能,其數(shù)量、布局、形態(tài)、規(guī)模及空間分布是一個(gè)地區(qū)土地利用格局的直觀反映,也是該地區(qū)自然生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的直接映射[1-2]。中國(guó)農(nóng)村居民點(diǎn)一直存在著數(shù)量較多、分布較零散、規(guī)模較小、缺乏規(guī)劃、用地結(jié)構(gòu)單一及用地粗放等問(wèn)題[3]。改革開(kāi)放以來(lái),隨著中國(guó)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,農(nóng)村居民點(diǎn)又呈現(xiàn)出建設(shè)用地面積越來(lái)越大、擴(kuò)張速度越來(lái)越快、占用耕地面積越來(lái)越嚴(yán)重、“空心化”及環(huán)境污染越演越烈等新問(wèn)題[4-6]。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)居民點(diǎn)的研究主要呈現(xiàn)出以下幾方面特點(diǎn):①研究視角多元化,涉及到居民點(diǎn)空間布局及優(yōu)化[7]、分布特征[8]、演變機(jī)理[9]、驅(qū)動(dòng)機(jī)制[10]、適宜性評(píng)價(jià)[11],用地整治[12]等多個(gè)方面;②研究區(qū)域多樣化,主要有干旱區(qū)綠洲[3]、低山丘陵區(qū)[13]、丘陵溝壑區(qū)[14]、松嫩平原糧食主產(chǎn)區(qū)[15]、秦巴山區(qū)[16]、太行山區(qū)[17]、三峽庫(kù)區(qū)[18]、瀾滄江流域[19]和長(zhǎng)江中游[20];③研究尺度豐富化,從國(guó)家層面[21-22]、省域[23]、市級(jí)[24]、縣域[25]、鄉(xiāng)鎮(zhèn)[26]和村域[27]層面尺度進(jìn)行研究,覆蓋了中國(guó)行政區(qū)劃所有級(jí)別;④研究數(shù)據(jù)多源化,有Landsat MSS、TM、ETM+、OLI影像[3],Spot、Word View、高分二號(hào)衛(wèi)星影像[28]、DEM、全國(guó)第二次土地資源調(diào)查數(shù)據(jù)、地形圖、地名志、統(tǒng)計(jì)年鑒、土壤圖、水系圖和交通道路圖[29]等數(shù)據(jù);⑤研究方法綜合化,伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)及3S技術(shù)的迅速發(fā)展,基于GIS軟件平臺(tái),利用RS遙感影像,結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)[30]、生態(tài)位[31-32],CAS[33]等理論,采用Logistic回歸模型[34]、Voronoi圖[8]、核密度、重心偏移模型、空間“熱點(diǎn)”探測(cè)[15]和分形維數(shù)[35]等手段方法對(duì)其進(jìn)行定性及定量的綜合化研究。近年來(lái),國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布及影響因素的研究多集中在北京[36]、重慶[37]等國(guó)內(nèi)主要大城市的農(nóng)村地區(qū),也有低山丘陵區(qū)[29]、干旱區(qū)內(nèi)陸河流域[38]等區(qū)域的研究,影響因素的選擇也多集中選用高程、坡度、坡向等地形因子,距交通線路、主城鎮(zhèn)距離等區(qū)位因子以及人口數(shù)量、人均收入、政策等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子。國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)的研究,雖已取得豐碩的成績(jī),為實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供一定參考依據(jù),但是針對(duì)農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)居民點(diǎn)的學(xué)術(shù)研究和探討還非常少,特別是涉及中西部落后、生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū),尤其是涉及內(nèi)蒙古、包頭市少數(shù)民族邊疆地區(qū)的研究成果幾乎空白。
達(dá)茂旗是包頭市唯一以蒙古族為主體、漢族占多數(shù)、多民族聚居的邊境少數(shù)民族地區(qū),是內(nèi)蒙古自治區(qū)20個(gè)沿邊旗市區(qū)和33個(gè)牧業(yè)旗之一,地處呼包鄂經(jīng)濟(jì)區(qū)兩小時(shí)輻射圈,是中國(guó)中西部生態(tài)環(huán)境脆弱及農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū),區(qū)內(nèi)地廣人稀,居民點(diǎn)建設(shè)分布零散、功能單一、缺少規(guī)劃。近年來(lái),達(dá)茂旗實(shí)施一系列生態(tài)脆弱地區(qū)移民扶貧工程、“美麗鄉(xiāng)村”及“特色小鎮(zhèn)”建設(shè)工程項(xiàng)目,2014年內(nèi)蒙古自治區(qū)在全區(qū)農(nóng)牧區(qū)工作會(huì)議上提出:將按照“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”要求,推進(jìn)新農(nóng)村新牧區(qū)建設(shè)。因此,基于GIS平臺(tái),采用土地利用數(shù)據(jù),結(jié)合地名志、旗志、統(tǒng)計(jì)年鑒等數(shù)據(jù),對(duì)達(dá)茂旗1996年、2012年、2016年居民點(diǎn)空間分布、集聚趨勢(shì)、發(fā)展規(guī)律進(jìn)行分析,選取DEM、坡度、坡向、距水域距離自然環(huán)境因素,以及距道路距離、距城鎮(zhèn)距離、民族文化、人口數(shù)量、政府政策的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響因素,探索揭示農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)居民點(diǎn)的空間布局與自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素之間的關(guān)系,對(duì)順應(yīng)本地區(qū)居民點(diǎn)發(fā)展規(guī)律和演變趨勢(shì),根據(jù)區(qū)位條件、資源稟賦來(lái)進(jìn)行農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)居民點(diǎn)人居環(huán)境整治具有重要意義。
達(dá)茂旗全稱(chēng)達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗,于1952年10月由達(dá)爾罕旗和茂明安旗聯(lián)合而建,位于陰山山脈北麓,介于109°16′-111°25′E,41°20′-42°40′N(xiāo)(圖1),東鄰烏蘭察布市四子王旗,西接巴彥淖爾市烏拉特中旗,南連呼和浩特市武川縣、包頭市固陽(yáng)縣,北與蒙古國(guó)接壤,國(guó)境線長(zhǎng)88.6 km。全旗管轄7個(gè)鎮(zhèn)、2個(gè)鄉(xiāng)、3個(gè)蘇木、77個(gè)村(嘎查)委員會(huì),總面積1.82萬(wàn)km2,其中天然草場(chǎng)面積1.66萬(wàn)km2,是內(nèi)蒙古自治區(qū)十大天然牧場(chǎng)之一。旗內(nèi)總?cè)丝?2萬(wàn),其中少數(shù)民族1.83萬(wàn)(蒙古族1.73萬(wàn))。達(dá)茂旗地處大青山西北內(nèi)蒙古高原地帶,地勢(shì)南高北低,緩緩向北傾斜,南部屬丘陵區(qū),中、西有低山陡坡,北部屬高平原臺(tái)地,屬中溫帶半干旱大陸性氣候,冬季漫長(zhǎng)寒冷,春季干旱風(fēng)沙多,夏季短促?zèng)鏊?/p>
研究使用的數(shù)據(jù)主要有:源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心的1996年、2012年和2016年三期1:10萬(wàn)達(dá)茂旗土地利用類(lèi)型數(shù)據(jù);源自達(dá)茂旗政府的《內(nèi)蒙古達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗地名志1996年》、《達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗地名志2012年》地名志數(shù)據(jù),《達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗志 1991-2005年》、《達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗志1994年》旗志數(shù)據(jù)和《達(dá)茂聯(lián)合旗統(tǒng)計(jì)年鑒1991-2005年》、《達(dá)茂聯(lián)合旗統(tǒng)計(jì)年鑒2012年》、《達(dá)茂聯(lián)合旗統(tǒng)計(jì)年鑒2016年》統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù),以及達(dá)茂旗政府提供的1996年、2012年、2016年三期達(dá)茂道路矢量數(shù)據(jù)。下載于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)的研究區(qū)30×30 m分辨率的DEM數(shù)據(jù)。由地名志數(shù)據(jù),利用Excel和ArcGIS10.0軟件整理構(gòu)建達(dá)茂旗1996年、2012年、2016年居民點(diǎn)空間分布數(shù)據(jù)庫(kù)。利用ArcGIS10.0軟件從研究區(qū)DEM中提取坡度、坡向地形因子。將所有因子圖層統(tǒng)一投影坐標(biāo)系,利用研究區(qū)矢量邊界進(jìn)行掩膜裁剪等預(yù)處理。
圖1 研究區(qū)位置圖
研究方法主要有:1)采用核密度分析法[3](kernel density estimation,KDE)分析達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布聚集趨勢(shì);2)根據(jù)重心遷移模型[24]研究達(dá)茂旗1996-2016年間居民點(diǎn)空間布局重心遷移軌跡;3)基于ArcGIS10.0軟件的空間分析功能研究揭示1996-2016年間達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布與影響因子之間的關(guān)系。
核密度分析是非參數(shù)的表面密度估計(jì)空間分析方法,已廣泛應(yīng)用于點(diǎn)狀要素的空間分布趨勢(shì)研究中,居民點(diǎn)分布密集程度與核密度值成正比[3]。其計(jì)算公式如下
式中(,)表示位于(,)位置的密度估計(jì);為觀測(cè)數(shù)量;為帶寬;d為位置距第個(gè)觀測(cè)位置的距離。
重心遷移模型能夠較好的模擬出居民點(diǎn)空間分布變異遷移規(guī)律[24]。其計(jì)算公式如下
式中,為居民點(diǎn)的重心坐標(biāo),X,Y為研究區(qū)內(nèi)每一個(gè)居民點(diǎn)坐標(biāo),為研究區(qū)內(nèi)每一年居民點(diǎn)的總個(gè)數(shù)。
已有研究表明居民點(diǎn)空間分布是受自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多因素共同影響的結(jié)果。自然環(huán)境因素中高程直接影響著居民點(diǎn)建設(shè)難易程度及成本,坡度是居民點(diǎn)空間分布的宏觀地理背景,直接關(guān)系到居民點(diǎn)分布格局[29]。同時(shí)坡向也影響著環(huán)境中光、熱、水等自然條件差異,水資源更是農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和居民生活的必要資源[35]。道路則影響著居民點(diǎn)的通達(dá)度,其分布格局也改變著居民點(diǎn)的空間結(jié)構(gòu)[39]。國(guó)內(nèi)學(xué)者李玉華等[37]認(rèn)為:“交通是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的產(chǎn)物”,故將交通作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素對(duì)重慶市農(nóng)村居民點(diǎn)分形特征進(jìn)行研究。姜廣輝等[36]、梁會(huì)民等[40]將“距城鎮(zhèn)的距離”因子作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素分別對(duì)北京山區(qū)、黃土塬區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)分布進(jìn)行研究。馬明[41]在對(duì)新時(shí)期內(nèi)蒙古草原牧民居住空間環(huán)境建設(shè)研究中指出:民族文化對(duì)居民居住環(huán)境具有深刻影響。達(dá)茂旗屬中國(guó)典型少數(shù)民族邊疆地區(qū)。因此,本文選取DEM高程值、坡度、坡向和距水域距離因子作為自然環(huán)境因素,將距道路距離、距城鎮(zhèn)距離、民族文化、人口數(shù)量、政府政策作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素對(duì)達(dá)茂旗居民點(diǎn)進(jìn)行研究。根據(jù)研究區(qū)自然環(huán)境條件,依據(jù)已有研究成果[42],對(duì)坡向等影響因子進(jìn)行等級(jí)劃分(表1)。
表1 影響因子等級(jí)劃分表
利用ArcGIS10.0,根據(jù)達(dá)茂旗地名志數(shù)據(jù),構(gòu)建而得1996年、2012年和2016年達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布數(shù)據(jù)庫(kù)。1996年達(dá)茂旗人口總數(shù)10.763萬(wàn)人,統(tǒng)轄11個(gè)蘇木、9個(gè)鄉(xiāng)、2個(gè)牧場(chǎng)、1個(gè)鎮(zhèn),下設(shè)8個(gè)居民委員會(huì),44個(gè)嘎查,50個(gè)村民委員會(huì),378個(gè)自然村,經(jīng)1996年達(dá)茂旗地名志整理有效居民點(diǎn)類(lèi)地名1496個(gè)(表2)。截止2012年初,達(dá)茂旗轄區(qū)總?cè)丝?1.527萬(wàn)人,管轄3個(gè)蘇木、2個(gè)鄉(xiāng)、7個(gè)鎮(zhèn),領(lǐng)導(dǎo)8個(gè)居委會(huì)、43個(gè)嘎查、50個(gè)村民委員會(huì)、400個(gè)村民小組,經(jīng)2012年達(dá)茂旗地名志整理有效居民點(diǎn)類(lèi)地名1798個(gè)(表3)。2016年達(dá)茂旗總?cè)丝谶_(dá)到11.182萬(wàn)人,管轄3個(gè)蘇木、2個(gè)鄉(xiāng)、7個(gè)鎮(zhèn),77個(gè)村(嘎查)委員會(huì),整理有效居民點(diǎn)類(lèi)地名2 031個(gè)。
根據(jù)1996-2016年達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布統(tǒng)計(jì)表總結(jié)歸納得出:1996年在新寶力格蘇木、巴音敖包蘇木及查干淖爾蘇木等共計(jì)11個(gè)蘇木的居民點(diǎn)個(gè)數(shù)明顯高于西河鄉(xiāng)等其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民點(diǎn)個(gè)數(shù)。新寶力格等11個(gè)蘇木其人口總數(shù)占1996年達(dá)茂旗總?cè)丝跀?shù)的比重僅為15.34%,但分布在該區(qū)域的居民點(diǎn)個(gè)數(shù)卻占整個(gè)達(dá)茂旗的69.32%,而西河鄉(xiāng)等9個(gè)農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)的人口數(shù)占全旗的比重高達(dá)60.82%,居民點(diǎn)個(gè)數(shù)卻僅占全旗居民點(diǎn)個(gè)數(shù)的22.06%。2012年、2016年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)出該特征,即在達(dá)茂旗以牧業(yè)為主的蘇木人口數(shù)明顯少于以農(nóng)業(yè)為主的鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口數(shù),但牧區(qū)的居民點(diǎn)個(gè)數(shù)卻明顯高于農(nóng)業(yè)地區(qū)的居民點(diǎn)個(gè)數(shù)。究其原因主要是蘇木的居住人口多為蒙古族,而農(nóng)區(qū)的居住人口主要是漢族,蒙古族獨(dú)特的游牧生活文化方式,決定了該民族長(zhǎng)期逐水草而居和頻繁遷居的特征。農(nóng)業(yè)為主的鄉(xiāng)鎮(zhèn)中多居住漢族,漢族的農(nóng)耕、聚居文化明顯區(qū)別于蒙古族游牧文化。因此,在牧區(qū)其居民點(diǎn)分布較零散、數(shù)量較多,呈“滿(mǎn)天星”的狀態(tài)。
表2 1996年達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布統(tǒng)計(jì)表
表3 2012年和2016年達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布統(tǒng)計(jì)表
利用ArcGIS10.0的Kernel density方法,分別制作1996年、2012年和2016年居民點(diǎn)空間分布核密度圖(圖2)。
圖2 1996-2016年達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布核密度圖
由圖2可以看出:1996年、2012年和2016年達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布核密度最高值分別為0.389、1.416和0.689個(gè)/km2。由此表明:①達(dá)茂旗居民點(diǎn)在1996至2012年間其空間分布呈現(xiàn)出集聚趨勢(shì),且2012年較1996年居民點(diǎn)集聚趨勢(shì)明顯,而在2012年以后密度值呈現(xiàn)降低趨勢(shì);②1996年密度高值區(qū)多集中分布在研究區(qū)南部及東南部的西河鄉(xiāng)、石寶鄉(xiāng)、大蘇吉鄉(xiāng)、烏蘭忽洞鄉(xiāng)、巴音珠日和蘇木,烏克忽洞鄉(xiāng)和新寶力格蘇木境內(nèi)。2012年密度高值區(qū)主要集中分布在百靈廟鎮(zhèn)、明安鎮(zhèn)、烏克忽洞鎮(zhèn)、希拉穆仁鎮(zhèn)、西河鄉(xiāng)、小文公鄉(xiāng)、巴音敖包蘇木以及達(dá)爾汗蘇木區(qū)域內(nèi)。2016年密度高值主要分布在南部和東南部的西河鄉(xiāng)、烏克忽洞鎮(zhèn)、石寶鎮(zhèn)、希拉穆仁鎮(zhèn)和查干哈達(dá)蘇木境內(nèi)。達(dá)茂旗北部滿(mǎn)都拉鎮(zhèn)和巴音花鎮(zhèn)的居民點(diǎn)數(shù)量急劇減少,明安鎮(zhèn)的西南部、百靈廟鎮(zhèn)的西南部居民點(diǎn)數(shù)量均呈現(xiàn)出減少趨勢(shì)。2012年達(dá)茂旗居民點(diǎn)呈現(xiàn)出集聚峰值的主要原因是在2008年達(dá)茂旗按照“收縮、轉(zhuǎn)移、集中”戰(zhàn)略,對(duì)牧區(qū)157.1萬(wàn)hm2草場(chǎng)全面實(shí)施禁牧政策,將牧民進(jìn)行搬遷集中安置到城鎮(zhèn)。
通過(guò)重心遷移模型計(jì)算得出:1996年達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布的重心位置坐標(biāo)為(110.3165°E,41.8374°N),2012年重心坐標(biāo)值(110.3246°E,41.8227°N),2016年重心坐標(biāo)值為(110.4456°E,41.7458°N)。利用ArcGIS10.0制作達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布重心遷移圖(圖3),由圖可知:近二十年間達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布重心呈現(xiàn)出逐漸向東南部發(fā)展的趨勢(shì)。1996-2012年達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布重心遷移的直線距離為1.799 km,2012-2016年重心遷移直線距離為13.198 km。重心向達(dá)茂旗東南部遷移的主要原因是因?yàn)閺?000年開(kāi)始達(dá)茂旗不斷實(shí)施退牧還草、以草定畜和生態(tài)移民政策,集中將生態(tài)脆弱地區(qū)、環(huán)境惡劣地區(qū)的牧民進(jìn)行扶貧搬遷集中安置,近年來(lái)又實(shí)施“美麗鄉(xiāng)村”“特色小鎮(zhèn)”等一系列鄉(xiāng)村整治措施。達(dá)茂旗旗委旗政府駐地百靈廟鎮(zhèn)近年來(lái)發(fā)展迅速,逐漸成為達(dá)茂旗的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心,其中心鎮(zhèn)的作用地位越發(fā)凸顯,2016年達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布重心距旗委旗政府駐地直線距離僅約為6.5 km。
圖3 1996-2016年達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布重心遷移圖
3.4.1 自然環(huán)境因素
根據(jù)研究區(qū)自然條件,利用ArcGIS10.0軟件,將DEM劃分5個(gè)等級(jí),分級(jí)詳見(jiàn)表1。利用表面分析功能,基于DEM提取研究區(qū)坡度、坡向因子,并劃分等級(jí),如圖4所示。利用距離分析功能,根據(jù)土地利用數(shù)據(jù)提取研究區(qū)水域數(shù)據(jù)制作各階段水域距離因子,并進(jìn)行重分類(lèi)(表1)。采用疊置分析Spatial join功能,將DEM、坡度、坡向、距水域距離因子分別與1996年、2012年和2016年居民點(diǎn)進(jìn)行空間連接分析,統(tǒng)計(jì)分析得出1996-2016年間達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布與自然環(huán)境因素的關(guān)系(表5)。
圖4 地形因素等級(jí)圖
表5 居民點(diǎn)分布與自然環(huán)境因素的關(guān)系
依據(jù)表5分析得出:①1996年、2012年和2016年3個(gè)時(shí)間段達(dá)茂旗居民點(diǎn)主要分布在DEM為1 400~1 600 m區(qū)間,所占比重分別為42.18%、43.83%和49.38%,并且在該區(qū)間內(nèi)居民點(diǎn)個(gè)數(shù)及所占比重逐漸增加。其次居民點(diǎn)空間分布集中在1 200~1 400 m和1 600~1 800 m區(qū)間。達(dá)茂旗區(qū)內(nèi)地勢(shì)海拔較高,其高程值在1 000~1 861 m區(qū)間,南部為高海拔農(nóng)耕區(qū),海拔值向北逐漸降低,北部地區(qū)為低海拔牧區(qū),達(dá)茂旗中南部地區(qū)海拔值集中在1 400~1 600 m,該區(qū)域也是居民點(diǎn)分布較集中的核心區(qū)域。而在高程值超過(guò)1 800 m時(shí),區(qū)域內(nèi)無(wú)居民點(diǎn)建筑,因海拔較高其氣候環(huán)境等不適宜居住。②1996-2016年居民點(diǎn)主要集中分布在坡度值為5.446°以下區(qū)域內(nèi),3個(gè)時(shí)間段居民點(diǎn)分布在該坡度值的比重依次為64.05%、72.08%和69.30%。表明該坡度內(nèi)地勢(shì)相對(duì)平緩,較適宜居住,當(dāng)坡度值超過(guò)5.446°后,隨著坡度的增加,居民點(diǎn)分布數(shù)量減少,居住適宜性較差。③達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布在坡向的選擇上呈現(xiàn)出:1996年主要集中在北坡、東北坡、南坡。2012年和2016年居民點(diǎn)空間分布在坡向選擇上表現(xiàn)出一致性,主要集中在南坡、東南坡、西南坡。1996-2016年,居民點(diǎn)分布在南坡、西南坡的數(shù)量呈現(xiàn)增加趨勢(shì),而分布在北坡、東北坡的數(shù)量逐漸減少。因此,可以得出達(dá)茂旗居民點(diǎn)近幾十年來(lái)其空間分布逐漸傾向于南坡、西南坡等陽(yáng)坡。該坡向日照時(shí)間長(zhǎng)、光照條件好,較適宜植被生長(zhǎng)和人類(lèi)居住。④達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布在距離水域距離上,多集中分布在第八等級(jí)(7~10 km)之間內(nèi),1996-2016年3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)居民點(diǎn)分布在該區(qū)域的比重均為當(dāng)年最大值。而分布在距水域最近的距離,第一個(gè)等級(jí)(0~1000 m)內(nèi)居民點(diǎn)分布數(shù)量所占比重較小,雖然1996-2016年間分布在該區(qū)間內(nèi)的居民點(diǎn)數(shù)量成遞增趨勢(shì),但仍未呈現(xiàn)出居民點(diǎn)近水而建和隨著距水域距離的增加居民點(diǎn)分布逐漸減少的趨勢(shì)。主要是因?yàn)檫_(dá)茂旗屬干旱、半干旱地區(qū),水資源主要來(lái)源于大氣降水。由于降雨量小、蒸發(fā)量較大,地表水資源十分匱乏,且分布不均。旗內(nèi)除艾不蓋河常年有小量徑流,塔布河為間歇性河外,其余全部為季節(jié)性洪水河。因此,達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布上并未表現(xiàn)出較明顯的近水性。
3.4.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素
達(dá)茂旗是包頭市以蒙古族為主體、多民族聚居的少數(shù)民族邊疆地區(qū),交通道路、中心城鎮(zhèn)、人口數(shù)量、民族文化、政府政策在一定程度上影響著其居民點(diǎn)空間分布。本文的中心城鎮(zhèn)由達(dá)茂旗鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、蘇木政府駐地組成,以各級(jí)政府駐地為中心,制作距城鎮(zhèn)距離圖層。道路數(shù)據(jù)由達(dá)茂旗政府提供,利用ArcGIS10.0制作距道路距離圖層。采取空間連接分析法,統(tǒng)計(jì)出1996-2016年間達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布與距道路、距城鎮(zhèn)距離的關(guān)系(表6)。
表6 居民點(diǎn)分布與距道路、城鎮(zhèn)距離因子關(guān)系
由表6分析得出:1996-2016年達(dá)茂旗居民點(diǎn)分布在距道路距離為0~1 000 m區(qū)間內(nèi)的比重依次為26.07%、45.44%和98.77%。并且1996-2016年的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出:隨著距道路距離的增加,居民點(diǎn)分布的數(shù)量逐漸減少的趨勢(shì)。居民點(diǎn)空間分布與距城鎮(zhèn)距離關(guān)系上,在0~3 km距離范圍內(nèi),2012年和2016年居民點(diǎn)空間分布在距城鎮(zhèn)距離上呈現(xiàn)出一致性,隨著距離城鎮(zhèn)距離的增加,居民點(diǎn)分布個(gè)數(shù)逐漸減少,而1996年居民點(diǎn)在該區(qū)間分布并未呈現(xiàn)出該特征。在3~15 km區(qū)間范圍內(nèi),1996-2016年的居民點(diǎn)分布數(shù)量,隨距城鎮(zhèn)距離的增加而呈現(xiàn)遞增趨勢(shì),居民點(diǎn)分布數(shù)量峰值在10~15 km范圍內(nèi)明顯。但居民點(diǎn)分布數(shù)量在距城鎮(zhèn)距離20~40 km時(shí)所占比重最大。
采用SPSS軟件對(duì)達(dá)茂旗居民點(diǎn)個(gè)數(shù)和人口數(shù)量進(jìn)行相關(guān)分析,結(jié)果表明:在鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度上,1996-2016年3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的達(dá)茂旗各鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民點(diǎn)數(shù)量與其人口數(shù)量并未呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)關(guān)系。而1996年、2016年達(dá)茂旗的牧區(qū)蒙古族人口數(shù)量與牧區(qū)居民點(diǎn)個(gè)數(shù)均呈現(xiàn)顯著的正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.768(<0.01)、0.793(<0.05)。
蒙古族根深蒂固游牧文化的生產(chǎn)模式、生活方式至今深刻影響著蒙古族居住行為。從最初古代的“古列延”,發(fā)展到中期的“阿寅勒”,以及近代的“走浩特”游牧形式,形成了蒙古族獨(dú)立而分散的居住特征[41]。牧民以戶(hù)為單位,一戶(hù)即為一帳,一戶(hù)一片草原,一戶(hù)或者幾戶(hù)即為一嘎查,戶(hù)與戶(hù)之間相隔數(shù)里甚至更遠(yuǎn),至今達(dá)茂旗牧區(qū)的滿(mǎn)都拉鎮(zhèn)、巴音花鎮(zhèn)、明安鎮(zhèn)、查干哈達(dá)蘇木以及巴音敖包蘇木的居民點(diǎn)布局高度分散,聚集度較低,與達(dá)茂旗農(nóng)區(qū)的西河鄉(xiāng)、烏克忽洞鎮(zhèn)及石寶鎮(zhèn)居民點(diǎn)高聚集特征形成鮮明對(duì)比。
政府政策、制度是居民點(diǎn)空間分布及演化的外部驅(qū)動(dòng)力。2008年達(dá)茂旗對(duì)全旗牧區(qū)實(shí)施全面禁牧,轉(zhuǎn)移一批牧民。2013年達(dá)茂旗大力實(shí)施危房改造、財(cái)政“一事一議”、游牧民定居等惠民工程,統(tǒng)籌推進(jìn)中心集鎮(zhèn)與新農(nóng)村新牧區(qū)建設(shè)。在烏克忽洞鎮(zhèn)等中心集鎮(zhèn)實(shí)施移民擴(kuò)鎮(zhèn)工程,新建住房2 320套,轉(zhuǎn)移安置農(nóng)牧民8 150人。在全市率先實(shí)施以土房改造為主的村莊整治工程,累計(jì)拆除土房8 472間、新建住房4 723套。農(nóng)區(qū)整體拆遷舊村36個(gè),建成大西灘、黃花灘等新村24個(gè);牧區(qū)23個(gè)產(chǎn)業(yè)化園區(qū)增建住房1021間、改造棚圈624處,成功打造南營(yíng)所等5個(gè)示范性牧業(yè)產(chǎn)業(yè)化園區(qū)。2014年,達(dá)茂旗全面啟動(dòng)“美麗鄉(xiāng)村”建設(shè)工作,按照“集中新建、合并改造、原地整治、拆除撤并”的思路,采取“農(nóng)戶(hù)自建、政府統(tǒng)建、房屋置換、轉(zhuǎn)移進(jìn)城”的方式,投資1.2億元,新建古勒畔、東河、黃合少、西拐子、西河等5個(gè)新農(nóng)村示范點(diǎn),拆除撤并10個(gè)自然村,原地整治21個(gè)基本村。2014年內(nèi),新建、改建住房2 000套,拆除危舊房1 942套,搬遷轉(zhuǎn)移農(nóng)牧民658戶(hù)、2 007人。截止2015年底達(dá)茂旗新建新村16個(gè)、合并改造村莊8個(gè)、原地整治舊村36個(gè),新建改造住房3095套,拆除危舊土房2142套。2016年達(dá)茂旗在62個(gè)嘎查村、286個(gè)自然村實(shí)施“十個(gè)全覆蓋”工程,整體拆除自然村29個(gè)、危舊土房5 074戶(hù),建成新村63個(gè)、住房6 817戶(hù)。
本文在自然環(huán)境因素中選擇DEM、坡度、坡向及距水域距離因子對(duì)研究區(qū)居民點(diǎn)進(jìn)行分析研究,結(jié)果表明達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布個(gè)數(shù)都是隨著DEM和坡度因子值的增加而先增加,當(dāng)達(dá)到峰值后,呈現(xiàn)分布數(shù)量減少的趨勢(shì),即倒“U”型關(guān)系,并不完全是低海拔及低坡度的取向。該結(jié)論與同為北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶的科爾沁左翼中旗農(nóng)村居民點(diǎn)分布特征研究結(jié)果[42]不同。達(dá)茂旗屬陰山北麓農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū),旗內(nèi)中南部海拔值較高,南部區(qū)域已經(jīng)形成以南部的西河鄉(xiāng)、烏克忽洞鎮(zhèn)為代表的集馬鈴薯種植、加工、觀光為一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展型集鎮(zhèn),中東部的達(dá)爾汗蘇木及東南部的希拉穆仁鎮(zhèn)為代表的草原蒙古風(fēng)情文化旅游型集鎮(zhèn)。旗委旗政府百靈廟鎮(zhèn)也坐落該區(qū)域,且距內(nèi)蒙古首府呼和浩特市和包頭市城區(qū)中心距離均在160 km,百靈廟鎮(zhèn)的綠色農(nóng)蓄產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、草原文化歷史旅游中心及綜合服務(wù)型精品城鎮(zhèn)的功能已突顯。所以,達(dá)茂旗居民點(diǎn)在空間分布上多集中在該區(qū)域,且重心遷移也證實(shí)該現(xiàn)象。
本文研究居民點(diǎn)與坡向關(guān)系中發(fā)現(xiàn)在1996年時(shí)達(dá)茂旗居民點(diǎn)分布在北坡和東北坡的個(gè)數(shù)與分布在南坡的個(gè)數(shù)相差不多,占比最多的為北坡,屬陰坡。而在2012-2016年期間,分布在南坡等陽(yáng)坡的個(gè)數(shù)逐漸增多,在北坡等陰坡的數(shù)量逐漸減少。但在2016年時(shí)北坡、東北坡等陰坡上依然有少量居民點(diǎn)分布著。本文研究結(jié)果與李飛等[42]在農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)科爾沁左翼中旗農(nóng)村居民點(diǎn)的分布與坡向關(guān)系的研究結(jié)論一致。造成該現(xiàn)象的主要原因是科爾沁左翼中旗地處43°32′-44°32′N(xiāo)之間,冬季漫長(zhǎng),受凍融作用的強(qiáng)烈影響,冬季時(shí),陽(yáng)坡的日照時(shí)間長(zhǎng),日夜溫差較大,導(dǎo)致陽(yáng)坡的凍融作用影響明顯大于陰坡,故居民點(diǎn)主要分布在陰坡上。經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)研,走訪達(dá)茂旗當(dāng)?shù)乩献?hù)及村委會(huì)成員得知,達(dá)茂旗在90年代時(shí)水利工程建設(shè)落后,居民和牛、羊用水困難,尤其是牧區(qū)更加難上加難。因此,居民點(diǎn)主要靠近河流或地下水豐富地區(qū)建設(shè),多數(shù)居民點(diǎn)建在靠河流北面的低坡度陽(yáng)坡上,而靠近水源的陽(yáng)坡面積有限,部分居民點(diǎn)不得不建在靠近河流南面低坡度的陰坡上。其次是由于農(nóng)牧民的生活習(xí)性所造成的,在牧區(qū)牧民的住所主要根據(jù)自家草場(chǎng)分布而建,部分牧民草場(chǎng)分布在陰坡,故住處也坐落于此。而在2016年時(shí)仍有部分居民點(diǎn)分布在陰坡,經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),主要原因是當(dāng)?shù)卦趯?shí)施整體搬遷等工程時(shí)在低坡度的陽(yáng)坡上無(wú)法找到大面積集中連片的區(qū)域適合整體新村建設(shè),陽(yáng)坡光照條件好,地勢(shì)平坦區(qū)多為耕地等資源,國(guó)家及當(dāng)?shù)卣畤?yán)格把控房基地審批程序,禁止占用耕地等資源違規(guī)建設(shè)新村,故部分居民點(diǎn)仍分布在陰坡。
在距水域距離因子與研究區(qū)居民點(diǎn)分布的關(guān)系分析中,本文得出研究區(qū)居民點(diǎn)空間分布并未呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的近水取向性。這與一般研究結(jié)論相反,究其原因主要是達(dá)茂旗河流資源較匱乏,且多為時(shí)令河和季節(jié)性洪水河,故達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布的近水性不明顯。
農(nóng)村居民點(diǎn)的空間分布及其演變趨勢(shì)不僅受到DEM等自然環(huán)境因素的影響,社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,政府調(diào)控政策也在某個(gè)時(shí)期內(nèi)對(duì)其具有一定程度上的影響,尤其是屬于農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)的達(dá)茂旗,又是以蒙古族為主體、多民族聚居的邊境少數(shù)民族地區(qū),其游牧文化、民族信仰、生活習(xí)性等方面均對(duì)居民點(diǎn)的空間分布及演變發(fā)展規(guī)律具有深刻的影響。少數(shù)民族牧區(qū)有其獨(dú)特的民族居住文化,生態(tài)移民也絕非簡(jiǎn)單的由政府主導(dǎo)自上而下制定好生態(tài)移民政策,將牧民由一個(gè)生態(tài)環(huán)境惡化區(qū)域,整體搬遷集中安置在另一個(gè)區(qū)域的非自然人口流動(dòng)現(xiàn)象。這也啟示著我們:在生態(tài)文明建設(shè)及實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略過(guò)程中,為修復(fù)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境而制定的生態(tài)移民搬遷、農(nóng)村居民點(diǎn)優(yōu)化整治等政策時(shí),政府部門(mén)應(yīng)在充分掌握并順應(yīng)本地區(qū)居民點(diǎn)發(fā)展規(guī)律和演變趨勢(shì),根據(jù)區(qū)位條件、資源稟賦等自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素,尊重民族文化、生活生產(chǎn)方式,積極調(diào)動(dòng)全民全程參與決策的情況下科學(xué)合理制定相關(guān)政策,真正達(dá)到生態(tài)文明建設(shè)、牧民安居樂(lè)業(yè)的共贏目標(biāo)。
1)1996-2016年,達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布呈現(xiàn)出集聚趨勢(shì),在2012年其空間分布集聚較明顯,達(dá)到聚集峰值1.416個(gè)/km2。2012年后集聚值降低。近二十年間,達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布其重心向達(dá)茂旗的東南部遷移,逐漸靠近旗委旗政府駐地百靈廟鎮(zhèn)。
2)達(dá)茂旗居民點(diǎn)其空間分布多集中在高程1 400~ 1 600 m區(qū)間。在坡度方面,多傾向選擇分布在坡度值3.056°~5.446°區(qū)域內(nèi),超過(guò)該坡度臨界值后居民點(diǎn)分布數(shù)量越來(lái)越少。DEM和坡度地形因子對(duì)研究區(qū)居民點(diǎn)空間分布的影響呈倒“U”型,即先增加,到峰值后逐漸減少。在坡向因子中,1996-2016年整體來(lái)看,達(dá)茂旗居民點(diǎn)分布在南坡、西南坡的數(shù)量呈現(xiàn)明顯增加趨勢(shì),分布在北坡、東北坡的數(shù)量呈現(xiàn)逐漸減少趨勢(shì)。達(dá)茂旗居民點(diǎn)的空間分布并未呈現(xiàn)出近水取向性,在距水域距離值7~10 km之間時(shí)居民點(diǎn)分布數(shù)量最多。
3)1996-2016年間,距道路距離值為0~1 000m范圍內(nèi)的居民點(diǎn)數(shù)量明顯增加,趨勢(shì)顯著,且占比逐年增大。達(dá)茂旗居民點(diǎn)分布遠(yuǎn)離中心城鎮(zhèn),中心城鎮(zhèn)對(duì)居民點(diǎn)輻射作用較弱。牧區(qū)居民點(diǎn)個(gè)數(shù)與蒙古族人口數(shù)量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)性。蒙古族的游牧文化促使達(dá)茂旗牧區(qū)居民點(diǎn)空間分布上呈“滿(mǎn)天星”的高度分散特征。政府政策在很大程度上影響著達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布及格局。
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Spatial distribution variation of rural settlements in Damao Banner of Baotou City and its impact factors
Zhou Haitao1,2, Ning Xiaoli1※, Na Xiaodong2, Zhang Xuefeng1, Li Wanjun1
(1.014030; 2.,150025,)
Grasping the change rule and the distribution of rural settlements in farming-pastoral zone has significant meaning to rectifying residential areas, optimizing layout, and implementing rural revitalization strategic planning. This paper took Damao Banner of Baotou city in Inner Mongolia, a typical farming-pastoral ecotone in the north of Yinshan Mountain, as the study region, and we used historical data materials such as land cover types, toponymy records, scoio-economic data came from the Statistical Yearbook of Damao Banner in 1996, 2012 and 2016, based on Kernel density analysis and model of Gravity Migration to explore and reveal the spatial distribution characteristics and evolution of rural settlements. Meanwhile, its influencing factors mainly include elevation, slope, aspect, distance to water, distance to road, distance to towns, national culture, population and government policies, etc. We analyzed the intrinsic relationship between the spatial distribution of the rural settlements and the factors by using GIS (geographic information system) spatial analysis software. The results showed that: 1) the distribution characteristic of rural settlements in Damao Banner in 2012 was obvious, reaching a peak of 1.416/km2. From 1996 to 2016, the distribution center of Damao Banner’ rural settlements moved to the southeast and gradually approached Bailingmiao Town. 2) The influence of DEM and slope on the distribution of rural settlements was inverted U-shaped. It increased first and then decreased gradually. The peak value of DEM was 1 400-1 600 m, and the peak value of slope was 3.056°-5.446°. The choice of aspect was gradually inclined to the south aspect, southwest aspect and the proportion increased year by year, but some rural settlements were still distributed on the shady aspect, for example north aspect and northeast aspect, which was affected by geographical environment, national culture, and government policy. The spatial distribution of the rural settlements of Damao Banner did not show obvious near-water characteristic in terms of the distance to water area, but they mostly distributed in 7-10 km away from the water. 3) The road distance showed obvious near-road orientation. In 2016, the number of rural settlements distributed within the range of 0-1 000 m from the road accounted for 98.77%, indicating that the roads and settlements had mutual influence and interaction. Traffic significantly changed the spatial pattern of the rural settlements, and had evident distance attenuation effect. The number of the spatial distribution of rural settlements occupied the largest proportion when it was 20-40 km away from the town in 2012 and 2016. It meant that the radiation effect of central town on rural settlements was limited to a certain extent, and the spatial distribution of rural settlements was far away from central town. In agricultural region and pastoral region of Damao Banner, the number of rural settlements had different characteristics with their population. In 1996 and 2016, the number of Mongolian population in the pastoral region was significantly positively correlated with the number of rural settlements. The Mongolian nomadic culture promoted the distribution of residential areas with a highly dispersed feature of “Giant Stars”. Also government policies had an important impact on the spatial distribution and pattern of rural settlements in Damao Banner. Therefore, the results of this study can provide a reference for rectifying residential areas, optimizing layout, and implementing rural revitalization strategic planning in these ethnic areas.
rural areas; settlements; spatial distribution; influencing factor; Damao Banner
2018-12-01
2019-05-16
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41761036);內(nèi)蒙古自治區(qū)第三次全區(qū)農(nóng)牧業(yè)普查項(xiàng)目(NMG2016NP030);哈爾濱師范大學(xué)碩士研究生創(chuàng)新科研項(xiàng)目·重點(diǎn)項(xiàng)目(HSDSSCX2014-10);內(nèi)蒙古自治區(qū)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201910131006);包頭師范學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目
周海濤,講師,研究方向?yàn)槿司舆m宜性。Email:hsdzht@163.com
寧小莉,教授,主要研究人居適宜性。Email:ningxl2003@aliyun.com
10.11975/j.issn.1002-6819.2019.11.032
K901.8
A
1002-6819(2019)-11-0276-11
周海濤,寧小莉,那曉東,張雪峰,李婉君. 包頭市達(dá)茂旗居民點(diǎn)空間分布變化及其影響因素分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2019,35(11):276-286. doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2019.11.032 http://www.tcsae.org
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