三峽庫區腹地農村居民點空間分布特征及其自然背景影響

陳萌萌+李陽兵+周亞琳

摘 要 農村居民點是農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動機制，對科學規劃農村居民點，合理利用土地資源具有重要意義。文章以三峽庫區腹地奉節縣農村居民點作為研究對象，借助ArcGIS10.2軟件，研究農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系，結果表明：① 從密度和用地比重來看，研究區不同等級的農村居民點在空間分布上均呈現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，研究區分布在海拔800 m以下及坡度6～25°范圍內的農村居民點密度在20個/km2以上，用地比重多在1.5%以上，屬于農村居民點較密集區。總體上，奉節縣農村居民點空間布局與其自然地理環境有直接關系，地勢低平、河網密布的地區，農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，農村居民點分布分散，用地比重較小。

關鍵詞 農村居民點 ；空間分布 ；密度 ；用地比重 ；奉節縣

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

農村居民點是農村人口生產生活的場所，是農村人地關系的表現核心[1]。作為人類活動的產物，農村居民點的規模、密度和分布因自然、社會、經濟、歷史環境與生活習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境之間的關系[2]。隨著城市化和城鄉一體化的發展，農村人口逐漸向城鎮轉移；但我國作為農業大國，農村居民點量多面廣，廣大農村仍然是人口的主要聚居形式[3-4]。長期以來，農村居民點盲目擴建、無序發展、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，城鄉建設結構不合理，基礎配套設施水平低等問題，而且嚴重影響城鎮化進程[5-6]。因此，正確分析、判斷農村居民點的時空分布特征及其變化規律，并深入揭示其驅動機制，對指導農村居民點合理規劃布局，提高土地資源集約利用水平，促進城鄉統籌規劃具有重要的實踐意義。以往學者對不同典型地區內農村居民點的類型與演化[7-10]、結構與功能[11-12]、空間布局規律與影響因素[13-15]以及優化整治[16-17]等問題進行了大量研究，但對一般山區農村居民點的分布特征分析較少，尤其對農村居民點空間布局聚散程度和用地規模關注不足，這在一定程度上制約了對不同自然環境背景下農村居民點地域分異規律的探尋。

三峽庫區位于我國長江經濟帶，是我國相對特殊的經濟區域，區內以山地為主，農村面積廣大，耕地資源少且質量差，人地矛盾突出，再加上水土流失嚴重，滑坡、泥石流等地質災害頻發，生態環境十分脆弱；另一方面，三峽工程建設造成的移民問題及土地淹沒等問題也使得庫區人居環境發生了深刻變化。山地環境的不確定性和脆弱性，仍然是決定其地理環境人口分布和發展的重要因素，故分析庫區農村居民點分布特征與其自然地理環境的關系，不僅為改善三峽庫區生態環境提供新思路，也對人口和資源環境的協調發展提供了理論支持[18-19]。重慶市奉節縣位于三峽庫區腹地，是三峽庫區生態環境最脆弱的地區，境內山巒起伏，溪流交錯，鑲嵌其中的農村居民點受地形因素等限制，布局分散，隨意性大，缺乏統一規劃，造成土地資源過度開發與浪費，同時，農村居民點不合理的空間分布不僅是其自然生態環境破壞的重要根源之一，更導致奉節縣景觀生態質量整體下降。因此分析農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、保護生態環境、統籌城鄉一體化發展的迫切需要。鑒于此，筆者在前人[20-22]研究的基礎上，基于高分辨率遙感影像和微觀空間單元，通過GIS空間分析技術定量研究奉節縣農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系，以期為山地型農村居民點建設和山區村鎮優化布局提供科學依據和有益借鑒。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

奉節縣位于重慶市三峽庫區腹地東部，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。縣境年平均降水量為1 132 mm，屬于中亞熱帶濕潤季風氣候；該區域屬于四川盆地東部山地地貌，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（圖1）；奉節縣北部以砂巖和泥巖為主，南部石灰巖廣布，砂巖、泥巖混合分布呈東北西南走向；全縣2012年總人口為106.74萬人，包括16個鎮、10個鄉、4個民族鄉，其中農業人口84.68萬人，占總人口的79.3%，農村人口數量眾多，是典型的農業大縣。

1.2 方法

1.2.1 數據來源與研究方法

1.2.1.1 數據來源與處理

利用遙感處理軟件ENVI5.0對2015年研究區中巴衛星高分遙感影像（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，得到奉節縣土地利用數據，在此基礎上提取農村居民點（不包括城鎮居民點）、耕地、河流、道路等要素；同時根據重慶市1∶500 000地貌圖和地質圖，截取出研究區1∶500 000地貌圖和巖性圖，根據奉節縣1∶50 000DEM數據，生成研究區坡度圖，對高程、坡度圖進行重分類，得到其分級圖，并與農村居民點分布圖進行疊加，分析高程、坡度對農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x1......xn是從分布密度函數為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

農村居民點的分布變化多表現為自然村落變化，行政村落數量難以揭示農村居民點空間格局的變化[25]。網格分析在研究區域差異方面應用廣泛，具有消除行政邊界和自然邊界的優點。常用的網格包括正三角形、正四邊形與正六邊形，其中正三角形與正四邊形鑲嵌網格連通性較差，而正六邊形網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工具構建研究區“蜂巢”網格，對研究區農村居民點用地比重進行統計。

PR=PL/TL×100%（2）

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

（3）地形因子與農村居民點空間分布的關系分析

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

2 結果與分析

2.1 研究區農村居民點密度的空間分布特征

根據研究區實際情況，將農村居民點按面積分為<0.1、0.1～1、>1 hm2 3個等級。通過研究區不同面積等級的農村居民點分布密度圖（圖2）對奉節縣農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，奉節縣農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，最大密度達到42.6個/km2，這些區域耕地資源豐富、土地承載力較高，故居民點分布密集；而密度低值區主要集中在長江以南的民族鄉等鄉鎮，農村居民點密度不到6個/km2，和高值相差7倍之多，這與南部地區河流稀少、石灰巖廣布、耕地資源較少、土地承載力差的自然地理條件有關；但長江以南也出現了一些密度次高值區，包括安坪、甲高、吐祥、青龍、五馬、新民、鶴峰、馮坪、興隆等鄉鎮，農村居民點密度介于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，故居民點密度較大。面積小于0.1 hm2的農村居民點（圖2-b）密度多小于17.9個/km2。西北地區的平安、竹園、新政、紅土、公平以及東北部的巖灣、汾河等鄉鎮屬于密度較高值區，農村居民點密度為12個/km2以上；南部地區個別鄉鎮分布在砂巖或砂巖、泥巖混合地區（甲高、吐祥、青龍、五馬、馮坪），密度能達到12.3個/km2；但長江沿岸的農村居民點密度卻較小，僅為7個km2左右，表明長江沿岸的農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的農村居民點多集中分布在奉節縣由南到北的中部，包括紅土、公平、石崗、竹園、巖灣、康樂、白帝、安坪、青龍等鄉鎮，這些區域河網密布，交通便利，地形平坦，適宜開墾土地較多，農村居民點多，屬于密度高值區，能達到16.6個/km2，西北地區的平安、新政的農村居民點面積卻小于4個/km2，說明兩鄉鎮的居民點面積多小于0.1 hm2。面積大于1 hm2的農村居民點（圖2-d）密度均較小，只有公平、白帝、朱衣、新民等地區的農村居民點密度能達到2個/km2，反映出奉節縣農村居民點面積多小于1 hm2，這與研究區大面積的山地地形有關。總體來看，研究區農村居民點密度空間分布與其自然地理環境有直接關系，在地形平坦、河網密布的地區，土地承載力較高且出行方便，農村居民點密度大；而地勢陡峭，河流稀疏的地區，土壤肥力較差，農村居民點密度較小。

2.2 基于微觀空間單元的農村居民點用地比重空間分異

農村居民點用地比重（PR），即農村居民點面積占研究區面積的比重，是農村居民點在不同區域間疏密程度差異的體現，反映了農村居民點在空間分布上的選擇。田光進[27-28]等人將農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 地形因子對農村居民點空間分布格局的影響

2.3.1 不同高程上農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，研究區農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以下地區的農村居民點密度多在15個/km2以上，且用地比重均大于1%，屬于農村居民點較密集區。具體表現為：海拔500～1 400 m范圍內的農村居民點密度能達到30個/km2左右；而海拔1 400 m以上的農村居民點用地比重多小于0.7%，屬于農村居民點稀疏區。圖4-b表明，研究區面積小于0.1 hm2的農村居民點密度在海拔500～1 400 m范圍內均較大，其中在500～800 m范圍內農村居民點密度達到最大值23.14個/km2，且面積占比為1.7%，屬于農村居民點較密集區；800 m以上地區的農村居民點用地比重小于0.5%，屬于農村居民點稀疏區，其中海拔800～1 400 m內的農村居民點密度較大，但面積占比卻較小，表明奉節縣面積小于0.1 hm2的農村居民點數量較多。奉節縣面積在0.1～1 hm2的農村居民點（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以下的農村居民點密度均大于10個/km2，用地比重較大，屬于農村居民點較密集區；而分布在800 m以上的農村居民點則用地比重較小，以稀疏區為主。從圖4-d可知，奉節縣面積大于1 hm2的農村居民點密度和用地比重均較小，800 m以上的農村居民點密度不到1個/km2，面積占比小于0.1%，屬于農村居民點極稀疏區，且>1 700 m的地區沒有面積大于1 hm2的農村居民點。綜上，奉節縣農村居民點在海拔800 m以下的地區密度大，用地比重大，多屬于農村居民點較密集區，在海拔1 700 m以上地區則較少分布。

2.3.2 不同坡度上農村居民點密度與用地比重的空間分布特征

根據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，總體上奉節縣農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°范圍內農村居民點密度為36.13個/km2，用地面積比重為5.04%，屬于農村居民點密集區，表明分布在緩坡上的農村居民點不僅數量多且面積大；而>35°陡坡上的農村居民點密度小于10個/km2，面積占比小于0.5%，屬于農村居民點稀疏區。由圖5-b可知，研究區分布在<15°坡度上面積小于0.1 hm2的農村居民點的用地比重較大，屬于較密集區，且農村居民點密度在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村居民點數量多但面積小。從圖5-c來看，研究區面積為0.1～1 hm2的農村居民點密度在坡度15～25°的地區最大，分布在<6°上的農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村居民點面積均較大。圖5-d可看出，面積大于1 hm2的農村居民點在各坡度上的分布趨勢與面積為0.1～1 hm2的農村居民點的分布趨勢大致相同，坡度>15°地區上的農村居民點用地比重均小于1%，屬于農村居民點較稀疏區。從上述研究來看，奉節縣農村居民點在6～25°坡度上的密度較大；分布在<6°范圍內的農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村居民點分布較少且用地比重較小，屬于農村居民點稀疏區，這表明坡度是影響居民點尤其是農村居民點空間分布的重要因素。

3 結論與討論

3.1 結論

本文以三峽庫區腹地奉節縣的農村居民點為研究對象，基于GIS空間分析技術方法，結合地形因子深入分析研究區農村居民點密度和用地比重的空間分布差異性，發現奉節縣農村居民點空間分布格局存在以下一些特征。

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

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

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

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

3.2 討論

農村居民點作為農村人地關系的重要承載體，是農村土地利用的重要組成部分。自然環境因素作為影響農村居民點分布的基礎性因素，對農村居民點分布格局和規模起著主導作用，是農村居民點初期布局的關鍵性因素，但隨著社會經濟的發展，社會經濟條件不僅決定著居民的生產生活方式，同時也極大地影響著人們的住址選擇[30]。社會經濟因素作為一種綜合性因素，持續推動農村居民點向前發展，且逐步發展成為農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]。本文僅僅對奉節縣2015年的農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演變研究；同時對于影響農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、社會經濟因素和風俗習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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