上海市郊區(qū)農(nóng)村居民點空間布局演變特征分析
——以松江區(qū)為例

謝萌秋

（1. 上海市地質(zhì)調(diào)查研究院，上海 200072；2. 上海市國土資源調(diào)查研究院，上海 200072）

上海市郊區(qū)農(nóng)村居民點空間布局演變特征分析
——以松江區(qū)為例

謝萌秋1,2

（1. 上海市地質(zhì)調(diào)查研究院，上海 200072；2. 上海市國土資源調(diào)查研究院，上海 200072）

為進一步探討郊區(qū)農(nóng)村居民點空間動態(tài)演變特征，以上海市松江區(qū)為典型區(qū)域進行實證研究，利用GIS技術(shù)方法，根據(jù)2003～2013年松江區(qū)的土地利用變更數(shù)據(jù)和相關(guān)統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)進行景觀格局指數(shù)計算，分析松江區(qū)農(nóng)村居民點的空間布局演變特征，并基于農(nóng)村居民點空間分布存在的問題，提出松江區(qū)農(nóng)村居民點空間布局優(yōu)化措施。

農(nóng)村居民點；空間布局；演變特征；景觀格局；優(yōu)化措施

黨的十八大和十八大三中全會提出推進新型城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的戰(zhàn)略要求，推進城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建設(shè)協(xié)調(diào)，將城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的理念融入城鎮(zhèn)化過程當(dāng)中[1,2]。上海作為長三角城市群的龍頭城市，在轉(zhuǎn)型發(fā)展和“四個中心”建設(shè)過程中，面臨著人口持續(xù)增長、土地資源緊約束的發(fā)展瓶頸問題。基于此，未來上海將以土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和城市功能完善，其中農(nóng)村地區(qū)建設(shè)用地的整治和減量將成為重點。農(nóng)村居民點的空間布局特征分析，對于農(nóng)村居民點規(guī)劃具有重要意義，可為農(nóng)村地區(qū)建設(shè)用地合理布局和整治提供支撐作用，促進農(nóng)村土地的節(jié)約集約利用，統(tǒng)籌上海市城鄉(xiāng)一體化發(fā)展。本研究以上海市松江區(qū)為典型區(qū)域進行實證分析，總結(jié)近十年來松江區(qū)農(nóng)村居民點的空間布局演變規(guī)律，為探索新農(nóng)村建設(shè)提供研究基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況

松江區(qū)地處上海市西南部，行政區(qū)總面積604.67km2，2013年戶籍人口59.54萬人。松江區(qū)下轄九亭、泗涇、洞涇、新橋、車墩、佘山、小昆山、石湖蕩、新浜、泖港、葉榭等11個鎮(zhèn)和方松、中山、岳陽、永豐等4個街道。

2 研究方法

2.1 資料來源及數(shù)據(jù)處理

本研究所用數(shù)據(jù)來源于2003～2013年1:2000土地利用現(xiàn)狀圖，文本資料包括2003年至2013年的統(tǒng)計年鑒。

運用ArcGIS 10.0軟件從土地利用現(xiàn)狀圖中提取農(nóng)村居民點信息，并利用ArcGIS 10.0的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為柵格數(shù)據(jù)格式（.tiff），運用景觀分析軟件fragstats 4.1計算關(guān)于農(nóng)村居民點布局的各個景觀指數(shù)。

2.2 研究方法

景觀生態(tài)學(xué)作為一門新興的生態(tài)學(xué)學(xué)科，是重點研究景觀的格局、過程、功能與相關(guān)原理，以及景觀的科學(xué)規(guī)劃和有效管理的一門宏觀生態(tài)學(xué)科[3]，其注重空間異質(zhì)性和空間格局的研究，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于土地利用、環(huán)境和自然保護、農(nóng)業(yè)等方面[4]。而其中的景觀指數(shù)能夠定量描述景觀空間格局及其結(jié)構(gòu)組成某方面特征，從而更準(zhǔn)確評價其景觀生態(tài)系統(tǒng)[5,6]。本文利用景觀生態(tài)學(xué)理論及其景觀指數(shù)等方法，根據(jù)上海市郊區(qū)農(nóng)村居民點的特點，分析松江區(qū)農(nóng)村居民點空間布局，從三個方面來選取景觀指數(shù)，用斑塊總面積、斑塊個數(shù)、平均斑塊面積、最大斑塊指數(shù)、斑塊面積標(biāo)準(zhǔn)差等指標(biāo)反映農(nóng)村居民點規(guī)模特征，用斑塊密度、平均最鄰近距離、平均鄰近指數(shù)等指標(biāo)描述農(nóng)村居民點分布，利用平均形狀指數(shù)、面積加權(quán)平均斑塊分維數(shù)等指標(biāo)表示農(nóng)村居民點形態(tài)特征[7]。

景觀指數(shù)的具體描述見式1～式10：

（1）斑塊個數(shù)NP (number of patches)，表示景觀中各個類型的斑塊個數(shù)，描述斑塊類型的破碎度：

（2）平均斑塊面積MPS (mean patch size)，是指景觀中斑塊的總面積與斑塊所有個數(shù)的比值，即：

式中，N為景觀中斑塊總數(shù)量（下同）。

（3）最大斑塊指數(shù)LPI (largest patch index)，是指景觀中最大斑塊面積所占景觀總面積的比例，其值與最大農(nóng)村居民點的規(guī)模成正比，其取值范圍為(0,100]，計算式為：

電子郵箱: xmq123456@126.com

聯(lián)系電話: 021-56618250

式中，aij為斑塊面積、A為整個景觀總面積（下同）。

（4）斑塊面積標(biāo)準(zhǔn)差PSSD (patch size standard deviation)，反映各個斑塊與平均規(guī)模之間差距大小。其值越大，說明農(nóng)村居民點規(guī)模與平均規(guī)模之間的差距越明顯。計算式為：

（5）斑塊總面積CA (total class area)，反映某一景觀類型中所有拼塊的面積之和，計算式為：

（6）斑塊密度PD (patch density)，反映景觀破碎化程度。一般來說，PD越小，說明景觀較為完整，無明顯破碎化現(xiàn)象；反之，其景觀破碎程度高，空間異質(zhì)性程度也較大。計算式為：

（7）平均最鄰近距離MNND (mean nearest-neighbor distance)，反映農(nóng)村居民點之間的鄰近程度。一般來說，MNND越大，說明同類型拼塊間隔距離遠，農(nóng)村居民點分布較離散；反之，說明農(nóng)村居民點分布較密集。其計算式為：

（8）平均鄰近指數(shù)MPI (mean proximity index)，反映景觀斑塊的鄰近程度以及景觀的破碎度。一般來說，MPI值與斑塊之間的離散程度以及景觀越破碎度成反比，其取值范圍≥0，計算式為：

（9）平均形狀指數(shù)MSI (mean shape index)，描述景觀斑塊的復(fù)雜程度，其取值范圍≥1。一般來說，MSI越大，意味著斑塊形狀不規(guī)則程度高，邊緣曲折度越大。計算式為：

式中，pij為斑塊周長（下同）。

（10）面積加權(quán)平均斑塊分維數(shù)AWMPFD (area-weighted mean patch fractal dimension)，用以反映斑塊的不規(guī)則破碎程度，其取值范圍是[1,2]。一般來說，隨著分維數(shù)的增大，斑塊的形狀越不規(guī)則，越凌亂破碎。其計算式為：

3 景觀計算結(jié)果分析

2003～2013年松江區(qū)農(nóng)村居民點景觀指數(shù)的計算結(jié)果如表1所示。

表1 歷年松江區(qū)農(nóng)村居民點分布景觀指數(shù)Table 1 Rural residential landscape distribution index over the years

本研究從用地面積、用地規(guī)模、用地分布及用地形態(tài)四個方面[8～10]，具體來分析松江區(qū)農(nóng)村居民點的空間布局變化情況。

3.1 農(nóng)村居民點用地規(guī)模變化特征

用地規(guī)模上，松江區(qū)農(nóng)村居民點斑塊面積從2003年的4703hm2減少至2013年的4103hm2（圖1），減少幅度達12.76%，年均減少60hm2。期間，各時期減少速度不一，2003～2005年農(nóng)居點年均減少僅為38hm2，自2005年起減少速度加快，2005～2013年農(nóng)居點年均減少65hm2。盡管農(nóng)村居民點用地面積不斷減少，但因農(nóng)村人口大幅減少，因此松江區(qū)農(nóng)村人均居民點用地面積呈持續(xù)上升趨勢。2003～2013年間，農(nóng)村人均居民點用地由166m2增加至452m2，增長了1.72倍。2013年，松江區(qū)戶均農(nóng)村居民點用地高達1136m2，人均居民點用地達452m2，超過了村鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃最高控制標(biāo)準(zhǔn)（150m2/人），說明松江區(qū)農(nóng)村居民點用地較為粗放低效，還具備較大的土地整理潛力。

分析其他指數(shù)，2003～2013年期間，平均斑塊面積由1.81hm2減少到1.08hm2，最大斑塊指數(shù)從5.32%降低至3.14%，說明最大農(nóng)村居民點占比逐漸降低，規(guī)模差距減少，農(nóng)村居民點粗放用地方式得到了一定的改善。斑塊面積標(biāo)準(zhǔn)差從6.47hm2減少到3.29hm2（圖1），說明10年來松江區(qū)農(nóng)村居民點盡管數(shù)量變化較大，但是規(guī)模大小差異越來越微小，農(nóng)村居民點逐步走向規(guī)范化發(fā)展的軌道。

圖1 上海市松江區(qū)農(nóng)村居民點規(guī)模指數(shù)動態(tài)變化Fig.1 Dynamic changes of rural residential scale index of Songjiang district in Shanghai

3.2 農(nóng)村居民點用地分布特征變化

斑塊密度能夠較準(zhǔn)確地反映景觀破碎度程度，平均最鄰近距離和平均鄰近指數(shù)能夠反映農(nóng)村居民點之間的鄰近程度。從圖2可以看出：2003～2013期間，斑塊密度呈“增—減—增”變化，2003年為47.84個/hm2，2005年115.75個/hm2，2009年89.47個/hm2，2013年為92.44個/hm2，總體呈增加趨勢，說明從整體上看，2003～2013年期間農(nóng)村居民點景觀破碎程度變大；平均最鄰近距離2005年達最高值124.41m，2005～2013年期間平均最鄰近距離持續(xù)減少，平均鄰近指數(shù)也呈先減后增的變化，2003年為6.09，2005年達最低，為3.70，之后指數(shù)逐年增加，2009～2013年穩(wěn)定在4.7左右。以上數(shù)據(jù)說明，農(nóng)村居民點2003～2005期間景觀破碎程度變大，空間分布離散程度也隨之變高，2005～2011年期間農(nóng)村居民點的景觀離散程度逐漸變低，農(nóng)村居民點呈聚集發(fā)展。

圖2 松江區(qū)農(nóng)村居民點分布特征指數(shù)動態(tài)變化Fig.2 Dynamic changes of rural residential distribution index of Songjiang district

3.3 農(nóng)村居民點形狀的變化

平均形狀指數(shù)能夠很好地反映農(nóng)村居民點斑塊形狀的復(fù)雜程度，面積加權(quán)平均斑塊分維數(shù)反映了農(nóng)村居民點的不規(guī)則程度和破碎程度。從表1可以看出，2003～2013年期間，兩個指標(biāo)反映的規(guī)律完全相同，平均形狀指數(shù)從1.45降低至1.31，呈現(xiàn)出不斷減少的趨勢，說明松江區(qū)農(nóng)村居民點的斑塊邊界曲折度減少，形狀由復(fù)雜向簡單轉(zhuǎn)變；面積加權(quán)平均斑塊分維數(shù)也從1.13降低至1.10，反映松江區(qū)農(nóng)村居民點逐漸從不規(guī)則、破碎向規(guī)則性、完整轉(zhuǎn)變，說明近年來上海市對農(nóng)村居民點規(guī)劃起了一定的作用，農(nóng)村居民點空間布局的盲目性和隨意性減少。

4 農(nóng)村居民點空間布局的演變特征及存在問題

4.1 農(nóng)村居民點空間布局與交通關(guān)系密切

交通條件是影響居民點空間分布的重要因素，交通道路是居民生產(chǎn)、生活過程中獲取物質(zhì)、能量和信息的重要紐帶，農(nóng)村居民點較密集地分布在道路附近。為定量分析交通對農(nóng)村居民點空間布局的導(dǎo)向作用，利用2003、2013年農(nóng)村居民點空間分布數(shù)據(jù)庫，對松江區(qū)的交通主干道（包括高速公路和地鐵）進行緩沖區(qū)分析。

根據(jù)表2可知，松江區(qū)農(nóng)村居民點的用地、規(guī)模及分布都與交通狀況有密切聯(lián)系。在距道路4000m以內(nèi)的區(qū)域內(nèi)，離道路1000m范圍內(nèi)的農(nóng)村居民點總面積最大，占農(nóng)村居民點總面積的將近一半的比例，2013年達到43.36%，其斑塊個數(shù)也達到最大值；隨著離道路越來越遠，其農(nóng)村居民點面積、斑塊個數(shù)逐漸降低，說明松江區(qū)農(nóng)村居民點沿道路鄰近分布的規(guī)律比較明顯。

從2003年至2013年的變化來看，距道路1000m范圍內(nèi)的農(nóng)村居民點所占面積比例從48.05%降低到43.36%，斑塊個數(shù)從1234塊增加至1832塊，斑塊密度從47.30個/hm2增加至100.26個/hm2，而超過1000m以外范圍的農(nóng)村居民點的用地、分布情況沒有明顯變化。由于對沿道路兩旁分布的農(nóng)村居民點的整理與合理規(guī)劃，其用地面積減少，聚集程度變低，斑塊的破碎度程度增高，說明交通道路對農(nóng)村居民點空間分布的指引作用減弱，從一定程度上改善了由于農(nóng)村居民點沿路兩側(cè)布局引起的交通不暢以及村鎮(zhèn)整體景觀格局的破壞狀況。

4.2 農(nóng)村居民點空間布局河流指向性明顯

河流對農(nóng)村居民點的空間布局影響深遠，從古時候就有依水而居的傳統(tǒng)，離水源較近的地區(qū)工作、生活環(huán)境好，往往分布著較多的人口[11～14]。利用2003年、2013年松江區(qū)農(nóng)村居民點空間矢量數(shù)據(jù)，對松江區(qū)的主要河流水系進行緩沖區(qū)分析（表2）。

根據(jù)表2可知，在主要河流覆蓋的2000m范圍內(nèi)，2013年距河流1000m的農(nóng)村居民點面積占總面積的75.56%，占絕對優(yōu)勢，其破碎度程度高，密集分布，隨著離道路的距離越來越遠，其密度也越來越小，斑塊的破碎度程度也越來越低。從2003至2013年指數(shù)變化情況來看，農(nóng)村居民點與河流的相關(guān)性增大，居民點的面積比例及斑塊密度均有所增加，因此，松江區(qū)農(nóng)村居民點空間布局河流的影響作用更加明顯。

4.3 農(nóng)村居民點斑塊形狀較規(guī)則，地域差異小

平均形狀指數(shù)以及面積加權(quán)平均斑塊分維數(shù)能夠較好地描繪農(nóng)村居民點的不規(guī)則程度[15]，從2003～2013年松江區(qū)農(nóng)村居民點的形狀分析可知，平均形狀指數(shù)、面積加權(quán)平均斑塊分維數(shù)都有一定程度的減少，說明松江區(qū)農(nóng)村居民點斑塊邊界曲折度減少，形狀逐漸向簡單規(guī)則化發(fā)展。在這兩個時期，各區(qū)域的平均形狀指數(shù)和面積加權(quán)平均斑塊分維數(shù)均在1.3左右且偏離較小，說明松江區(qū)農(nóng)村居民點用地形狀較規(guī)則，地域差異小。

5 農(nóng)村居民點空間布局演變的主要問題

5.1 農(nóng)村居民點用地規(guī)模偏小，空間上零星分散布局

表2 松江區(qū)交通道路緩沖區(qū)與河流緩沖區(qū)內(nèi)農(nóng)村居民點相關(guān)指數(shù)統(tǒng)計Table 2 The related index statistics of rural residential in road traffic and river buffers of Songjiang district

近年來松江區(qū)農(nóng)村居民點用地規(guī)模呈減少趨勢，空間布局逐漸向擴散的趨勢發(fā)展。由于近年來松江區(qū)受中心城區(qū)直接輻射影響，城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展速度快，進一步加速城市化進程，政府通過減少農(nóng)村居民點用地面積來滿足城市化進程旺盛的土地需求。然而斑塊數(shù)量又不斷增加，最近平均距離也不斷增加，農(nóng)村居民點用地規(guī)模越來越小，空間分布也比較零散。

5.2 農(nóng)村居民點缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，土地粗放低效利用

松江區(qū)農(nóng)村居民點大部分具有庭院面積大、樓層低的特點，以1～2層為主。由于缺少統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理，這樣的布局不僅給各項市政工程、公用事業(yè)、公共服務(wù)設(shè)施的配套完善造成了障礙，同時也浪費了大量的建設(shè)用地資源。主要表現(xiàn)在：一是人均村莊占地面積變大，空心村現(xiàn)象比較嚴重。隨著農(nóng)民生活水平的不斷提高，紛紛蓋起了宅院，從事農(nóng)業(yè)的人口又不斷減少，勞動人口都涌向了城鎮(zhèn)，導(dǎo)致空心村現(xiàn)象普遍。二是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、個人企業(yè)隨意建廠蓋房，圈占土地。很多被圈占的土地多于自己實際需要，圈地的目的不僅是為了工廠經(jīng)營，還追求土地升值。因此，農(nóng)村居民點土地粗放低效利用，集約利用潛力巨大。

5.3 農(nóng)村居民點土地浪費加劇了耕地銳減的趨勢

松江區(qū)的耕地面積逐年下降，1996～2013年期間，耕地減少了45%，其中建設(shè)用地占用耕地是其主要原因，農(nóng)村居民點的低效土地利用引起的土地浪費也加劇了耕地銳減的趨勢。由于農(nóng)村居民點的土地粗放利用，占用大量的優(yōu)質(zhì)耕地。隨著城市化進程的不斷推進，松江區(qū)的農(nóng)村勞動力不斷向中心城區(qū)進行轉(zhuǎn)移，農(nóng)民從事的行業(yè)逐漸向第二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。隨著農(nóng)民收入水平的提高，不僅在自己家鄉(xiāng)蓋房，還在城鎮(zhèn)買房，這樣無形之中占用了耕地。另外，一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、個人企業(yè)建設(shè)占用耕地等諸多問題尚需解決，類似于違規(guī)占地、少征多用、圈而不用現(xiàn)象比較普遍。由對松江區(qū)農(nóng)村居民點用地分析可知，2013年松江區(qū)人均農(nóng)村居民點達到430m2/人，遠遠超出了村鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃最高要求，可見農(nóng)村居民點占用耕地現(xiàn)象十分明顯。

6 空間布局優(yōu)化建議

6.1 重視以農(nóng)村地區(qū)規(guī)劃為引領(lǐng)，統(tǒng)籌農(nóng)村各類用地合理布局

充分發(fā)揮農(nóng)村地區(qū)規(guī)劃的調(diào)控作用，改變重城市地區(qū)規(guī)劃、輕鄉(xiāng)村地區(qū)規(guī)劃現(xiàn)象，指導(dǎo)農(nóng)村地區(qū)用地的合理布局，保護集體土地、保護農(nóng)村文化、保護農(nóng)民利益，避免盲目建設(shè)和違規(guī)建設(shè)；在規(guī)劃編制時，堅持以人為本，充分利用自然資源，構(gòu)建獨具特色的環(huán)境景觀。另外，在規(guī)劃編制時，應(yīng)整合各項專業(yè)規(guī)劃，加強與土地利用總體規(guī)劃、城市總體規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等進行緊密銜接，尤其是在規(guī)劃期限、規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、規(guī)劃用地分類等方面的銜接[16,17]。

6.2 推進農(nóng)村地區(qū)土地綜合整治

積極推進土地綜合整治[18]，一是開展農(nóng)用地、農(nóng)村建設(shè)用地整治，實施低效建設(shè)用地減量化，促進農(nóng)地流轉(zhuǎn)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，釋放農(nóng)村土地資源的空間價值，推進城鄉(xiāng)產(chǎn)業(yè)融合；二是通過“田、水、路、林、村”的綜合整治，還原農(nóng)村自然風(fēng)貌，加強自然活力恢復(fù)，促進恢復(fù)生物多樣性，落實農(nóng)村地區(qū)保護城市生態(tài)資源的功能；三是在農(nóng)村居民點整治實施過程中，考慮公共服務(wù)設(shè)施的輻射半徑，合理布局公共服務(wù)設(shè)施，實現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)公共服務(wù)均等化，促進城鄉(xiāng)一體化發(fā)展[19]。

6.3 提高農(nóng)村居民點用地的集約節(jié)約水平

一方面可利用城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤等政策，淘汰復(fù)墾污染大、高能耗、低效工業(yè)用地，適當(dāng)歸并零星分散的宅基地，盤活閑置建設(shè)用地；另一方面在今后農(nóng)村建設(shè)中適當(dāng)提高容積率，結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)，改進和創(chuàng)造新的宅基地分配方式[20]，推行新的節(jié)約土地型住宅形式，把宅基地分配方式與節(jié)約土地型住宅形式聯(lián)系起來。同時，為農(nóng)民提供節(jié)約土地型住宅的技術(shù)支持。

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Evolution of the spatial distribution of rural residents in Shanghai suburbs: A case study of the Songjiang district

XIE Meng-Qiu1,2
(1. Shanghai Institute of Geological Survey, Shanghai 200072, China; 2. Shanghai Institute of Land Resources Survey, Shanghai 200072, China)

The Songjiang district is used as a case study to further explore the dynamic evolution of the spatial distribution of rural residents in Shanghai suburbs. Land use change and statistical data for 2003–2013 are used in a Geographical Information System (GIS) to calculate the landscape pattern index and analyze the evolution of the spatial distribution of rural residents in Songjiang district. Finally, spatial layout optimization measures are proposed based on the problems identified in the spatial layout of rural residents.

rural residents; spatial layout; evolution characteristics; landscape pattern; optimization measures

F293.22

A

2095-1329(2015)01-0026-05

2015-01-13

2015-03-20

謝萌秋(1989-),女,碩士,助理工程師,主要從事土地利用規(guī)劃研究.

10.3969/j.issn.2095-1329.2015.01.006