低山丘陵地區(qū)農(nóng)村居民點空間分布特征及影響因素

何炬 張雪松 鄧振

摘要：為探討中部低山丘陵地區(qū)的農(nóng)村居民點空間格局及其影響因素，運用核密度分析、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“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)村居民點形式存在，大規(guī)模的農(nóng)村居民點數(shù)量較少;平均分離度=18.53，最大分離度=157.04，是鳳凰山林場，最小分離度=1.31，是古均街居委會;平均最近鄰指數(shù)為0.68，表明隨縣農(nóng)村居民點存在顯著的集聚特征;核密度分析顯示，農(nóng)村居民點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明顯，社會經(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)村居民點整治和鄉(xiāng)村振興提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村居民點;核密度;低山丘陵;多環(huán)緩沖區(qū);平均最近鄰

中圖分類號： F321.1 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）14-0310-06

鄉(xiāng)村振興問題近年來一直是中國發(fā)展的重要議題，而對于農(nóng)村居民點的研究一直是鄉(xiāng)村發(fā)展問題的熱點內(nèi)容[1-3]。農(nóng)村居民點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]。中國國土廣袤，地形復(fù)雜多樣，歷史文化多元悠久，農(nóng)村居民點所處的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)條件必然千差萬別，對復(fù)雜多樣地形區(qū)的農(nóng)村居民點研究就顯得尤為重要。

農(nóng)村居民點的空間分布特征是農(nóng)村歷史、經(jīng)濟(jì)、自然、文化、生態(tài)和社會等各方面因素綜合耦合作用形成的結(jié)果[7-9]。一直以來，對農(nóng)村居民點的研究是國內(nèi)外學(xué)者不斷探究的熱點問題。針對中國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)者開始嘗試從典型地形區(qū)角度對農(nóng)村居民點進(jìn)行研究，盧德彬等對梵凈山地區(qū)進(jìn)行了山區(qū)農(nóng)村居民點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，對高原湖泊平壩區(qū)的農(nóng)村居民點空間格局演變狀況進(jìn)行了分析并提出相關(guān)預(yù)測[11]。針對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]方法對農(nóng)村居民點的空間分布特征進(jìn)行分析，采用多環(huán)緩沖區(qū)分析[15]、空間疊加分析[12]等方法對農(nóng)村居民點影響因素進(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。隨縣國土總面積5 673 km2，轄區(qū)有19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，391個村（居）委會，2016年總?cè)丝?8.83萬人。2016年，隨縣全年完成地區(qū)生產(chǎn)總值193.28億元，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，社會消費品零售總額129.24億元，地方公共財政預(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70～1 140 m。境內(nèi)北部最高點為桐柏山太白頂，海拔1 140 m;西南面最高點為大洪山寶珠峰，海拔1 055 m。中部為一片狹長的平原，稱之為“隨棗走廊”。隨縣處于淮河流域與長江流域的交匯地帶，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)來源及預(yù)處理

數(shù)據(jù)主要來源于隨縣國土資源局，包括隨縣2016年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫、隨縣2016年統(tǒng)計年鑒、30 m×30 m的DEM數(shù)據(jù)。借助ArcGIS 10.2軟件，從變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫中提取隨縣水系圖（河流和水庫）、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)村居民點分離度 農(nóng)村居民點分離度指數(shù)[16]是景觀格局的指標(biāo)之一，它可以相對于普通的面積比率，同時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)庫中提取出農(nóng)村居民點矢量數(shù)據(jù)，其中剔除小于0.1 hm2的圖斑后剩下農(nóng)村居民點共計21 574個，總面積是 19 878.91 hm2，平均農(nóng)村居民點面積為0.92 hm2，最大值為31.65 hm2，小于平均值的共計15 570個，占72.17%，大于平均值的有6 004個，占27.83%，從以上基本數(shù)據(jù)可以分析，隨縣農(nóng)村居民點數(shù)量龐大，小規(guī)模農(nóng)村居民點為主要形式存在，大規(guī)模的農(nóng)村居民點數(shù)量較少。

本研究借鑒已有成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨縣自身獨特性，將隨縣農(nóng)村居民點根據(jù)面積（S）規(guī)模大小分為小、中、大型3個類型：0.10 hm2

2.1.2 離散特征 根據(jù)公式（1），計算出隨縣391個村（居）委會農(nóng)村居民點的分離度，其中，分離度平均值為18.53，最大值是鳳凰山林場為157.04;最小值為1.31，為古均街居委會?？梢婋S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，對隨縣農(nóng)村居民點進(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)村居民點在空間分布上呈現(xiàn)出顯著的空間集聚特征。

2.1.3 空間特征 對隨縣農(nóng)村居民點進(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/hm2，即在1 hm2面積上最多有16.10個農(nóng)村居民點分布;農(nóng)村居民點核密度估計值在空間分布整體上大致呈現(xiàn)出由南向北遞減的趨勢;高值基本分布在洪山鎮(zhèn)、長崗鎮(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)村居民點空間分布特征，其本質(zhì)是自然因素和人文因素兩類因素相互耦合驅(qū)動的結(jié)果。本研究在借鑒國內(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個因子進(jìn)行影響因素的探究。

2.2.1 自然條件因素 對隨縣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，再用重分類分別將高程和坡度分為5個等級，等級越高表示影響越弱（下同），最后進(jìn)行空間疊加分析得到各個等級內(nèi)農(nóng)村居民點分布情況結(jié)果（圖4、圖5）和統(tǒng)計數(shù)據(jù)（表1、表2）。

從圖4、表1分析可知，隨縣農(nóng)村居民點大規(guī)模集聚分布在高程500 m以下的1～3級丘陵和平原地區(qū)，居民點個數(shù)和居民點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);只有極少居民點零星分布在500 m以上的4～5級山地，也就是縣域南部邊緣地帶和北部地區(qū)的高山地區(qū)。

對圖5、表2進(jìn)行分析，約有90%的農(nóng)村居民點分布在坡度小于10°的1、2級地區(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3～5級坡度較大地區(qū)。

對提取出的水系圖（河流、水庫）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級的基礎(chǔ)上，將距離水源大于5 km 以上設(shè)定為近無影響， 即距離水系大于 5 km 則水源對農(nóng)村居民點分布基本無影響。對圖6、表3分析可知，有超過50%的農(nóng)村居民點分布在1 km以內(nèi)，總面積近55%;在大于5 km近無影響等級中有19個農(nóng)村居民點分布，面積有 9.93 hm2，占總面積的0.05%，可忽略不計，可見水系因素對農(nóng)村居民點分布有比較明顯的影響。

將上述結(jié)果對比分析，可以明顯看出高程和坡度對農(nóng)村居民點分布的影響程度非常大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比水系因素影響明顯，可見地形因素在自然因素中占主要地位。

2.2.2 社會經(jīng)濟(jì)影響 同上述方法，分別對建制鎮(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級分析，設(shè)定大于10 km為農(nóng)村居民點近無影響;主要道路以 3 km 為間距進(jìn)行5級分析，設(shè)定大于15 km的距離為近影響，結(jié)果分別見圖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以內(nèi)的農(nóng)村居民點分布數(shù)量不足50%，面積占總比例為 50.10%，大于10 km的近無影響區(qū)域分布有18個居民點，面積占0.07%，可忽略不計，可見建制鎮(zhèn)輻射范圍對農(nóng)村居民點分布影響明顯;從圖8、表5分析可知，而對道路的緩沖區(qū)分析，設(shè)定的大于15 km的近無影響等級分布農(nóng)村居民點有124個，面積占比接近1%，可見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)，直觀地看出了隨縣農(nóng)村居民點空間分布特征;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個典型因子，通過數(shù)理統(tǒng)計，結(jié)合空間分析方法，明顯看出了農(nóng)村居民點受各個因子影響程度大小。研究結(jié)論如下：（1）從基本規(guī)模特征看，隨縣農(nóng)村居民點基數(shù)龐大，主要呈現(xiàn)出以小規(guī)模農(nóng)村居民點存在形式，大規(guī)模的農(nóng)村居民點數(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)村居民點呈現(xiàn)出一定的集聚性;平均最近鄰指數(shù)ANN=0.68，說明隨縣農(nóng)村居民點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”的地勢特征基本吻合。（3）通過緩沖區(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，相對于水系因素的影響，可判定自然因素中地形因素影響相對明顯;社會經(jīng)濟(jì)因素中，道路的近無影響等級區(qū)域還存在一部分的農(nóng)村居民點，面積占總比重近1%，而建制鎮(zhèn)輻射影響的近無影區(qū)基本沒有農(nóng)村居民點，可以判定，社會經(jīng)濟(jì)因素中建制鎮(zhèn)輻射影響相對明顯。

本研究以低山丘陵區(qū)的隨縣作為典型區(qū)，對農(nóng)村居民點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，尤其是對于影響因素的研究，缺少更加定量化和精細(xì)化的對比分析，在隨縣這樣兼有山地、丘陵、平原復(fù)雜多樣地形的地區(qū)，需要對各地形區(qū)進(jìn)行分區(qū)研究。在今后對農(nóng)村居民點的研究中，可以在因素程度的定量、對比和分區(qū)研究開展進(jìn)一步的探討。

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