基于GIS的鎮域鄉村聚落空間分布特征分析

龍志昆　張爭勝

摘要：本文以鄉村聚落地理學的理論和方法為基礎，選擇位于廣州市邊緣區的江高鎮為研究對象，利用全鎮域的衛星遙感地圖，先用密度分析功能，分析出江高鎮鄉村聚落的總體分布特征；通過緩沖區分析等手段，探究江高鎮各村落沿城鎮、河流、交通路線的分布規律，利用SPSS軟件對圩鎮、河流、交通線路等變量相關分析，得出各變量對鄉村聚落分布的影響程度。研究發現：（1）交通線路、河流等因素對鄉村聚落的分布影響較強，相關系數較大；（2）圩鎮對鄉村聚落的輻射能力有限，對鄉村聚落的輻射影響僅限于一定范圍，隨著中心圩鎮規模的擴大，對鄉村聚落的分布和擴張影響將加強；（3）鐵路、高速公路等對鄉村聚落的分布影響不明顯，且對鄉村聚落的擴張起阻隔作用。

關鍵詞：鄉村聚落、分布特征、GIS、密度分析、緩沖分析，相關分析

中圖分類號：K901.2 文獻標志碼：A

1引言

近年來，隨著我國新農村建設的推進，鄉村發展問題日益引起學界的重視，鄉村聚落地理學逐漸成為研究熱點。國內外學者對鄉村聚落的研究主要集中在聚落體系、聚落規模、聚落形態、聚落分布區位因素分析、聚落內部空間結構以及聚落空間演化等領域。

部分學者重視鄉村聚落區位研究，關注鄉村聚落的分布位置、特征以及影響鄉村聚落分布的主要因素等。如馮文蘭等利用ArcGIS空間分析方法，對岷江上游的鄉村聚落集聚特征作了定量化研究，鄉村聚落沿水源、交通等因素的分布規律；馬利邦，郭曉東采用景觀格局分析和ArcGIS空間分析相結合的方法對黃土丘陵區鄉村聚落的時空分布格局進行分析，高程、河流、交通等因素對鄉村聚落分布的影響；單勇兵等利用ArcGIS軟件對空間分析模塊對徐州地區鄉村聚落的空間分布格局進行了定量化分析，得出鄉村聚落沿水系、道路的分布特征。當今的對鄉村聚落分布的研究關注的影響因素不再集中于自然因素，而是結合城鎮化、基礎設施完善、市場發展、地域文化等因素進行綜合分析；李全林等運用密度分析工具，對蘇北地區的鄉村聚落分布格局進行研究，從宏觀上總結出鄉村聚落的分布特征。這些研究都重視arcgis空間分析工具的運用，重點分析水系、地形、交通等因素對鄉村聚落的影響，但沒有對這些因素的對鄉村聚落分布的影響程度以及兩個因素的綜合影響進行比較。

另有部分學者關注鄉村聚落空間結構的變化，認為鄉村聚落空間結構的變化是由城市化進程的不斷推進引起的，體現了社會經濟的變遷過程。邢谷瑞對城市化進程中鄉村聚落的空間演變進行了分析，得出了城市化進程中鄉村聚落空間演變的類型和特征；范少言等在分析我國鄉村發展背景的基礎上，對鄉村聚落的空間結構作出了研究。

目前學術界的研究主要對山地、丘陵區的鄉村聚落進行分布特征和形態結構分析，很少涉及到發達城市地區周邊鄉村聚落的分布特征研究。隨著社會經濟的發展，工業化、城鎮化對鄉村聚落分布的影響將進一步增大，基礎設施、市場發展、地域文化等逐漸成為影響鄉村聚落分布的主導因素，而地形等因素將降于次級地位。本研究基于此背景，對位于廣州大城市邊緣區的江高鎮鄉村聚落分布特征進行研究，運用核密度分析法以及緩沖分析法，探討江高鎮鄉村聚落的總體分布特征以及交通線路、圩鎮、河流等因素對鄉村聚落分布的影響，并用SPSS軟件進行相關系數分析各因素與鄉村聚落分布的相關程度。

2研究區域概況

江高鎮位于廣州市白云區，面積96平方千米，常住人口為164401人，轄區內共有10個居民委員會，以及35個行政村。鎮域內地勢低平，南面臨流溪河，西面臨巴江河，屬于珠江三角洲沖積平原和山前殘丘分布區，平均海拔僅2-7.5米。作為近郊農業鎮，江高鎮既受廣州大城市的輻射影響，同時也保留著近郊農業鄉村聚落的傳統特征。

現今的江高鎮由原江高鎮和原神山鎮在2004年合并而成，兩鎮合并后原神山鎮改稱為江高鎮神山管理區。由于兩鎮合并時間較短，相互之間地域觀念的融合尚未形成，因此本文在進行城鎮輻射對鄉村聚落分布的影響研究時對其分作兩個獨立的村鎮體系進行研究。根據行政級別、歷史傳統、鄉村聚落的面積大小等因素，將江高鎮的鄉村聚落劃分為三個等級，第一等級為自然村，第二等級為行政村，第三等級為城鎮。第一等級的聚落共有101個，第二等級共34個，第三等級共2個。具體情況如表1所示。

3研究方法與數據采集及處理

3.1研究方法

本文在研究過程中，選用緩沖區分析法分析鄉村聚落的空間分布特征。先對衛星遙感圖進行人工解譯，然后對河流、聚落、交通線路等進行矢量化，以城鎮、河流、交通線路為中心，分別作城鎮、河流、交通線路緩沖區分析，計算緩沖區范圍內的聚落點的個數以及聚落的斑塊面積。探討城鎮、河流、交通線路等影響因子對鄉村聚落居民點分布特征的影響程度。

3.2數據采集及處理

本文采用2012/2013年的江高鎮衛星遙感圖像，對圖像進行幾何校正、坐標配準以及解譯、矢量化處理。具體處理過程包括：提取江高鎮各鄉村聚落的用地邊界，建成鄉村聚落用地圖層；利用ArcGIS軟件中的featureto point工具，提取各鄉村聚落的中心點；提取江高鎮域內公路、鐵路等交通線，建立交通線圖層；提取河流信息，建立河流圖層。

4鄉村聚落空間分布特征

4.1鄉村聚落總體分布特征

利用Arcgis9.3軟件中的feature to point模塊，提取聚落斑塊的中心點，采用Kemel方法生成江高鎮地區鄉村聚落分布的密度圖，得出江高鎮鄉村聚落總體分布特征如下：

（1）江高鎮域內鄉村聚落的平均密度為1.43個/km2，整體分布較為密集；

（2）空間分布總體呈現“中部密集，南北稀疏”的格局，存在明顯的空間差異性；

（3）江高鎮地區的鄉村聚落分布存在顯著的沿交通線分布的特征，在一般的公路經過的地方，居民點的分布要比遠離公路的地區密集；但在高速公路兩側、京廣鐵路兩側鄉村聚落的分布較為稀疏；endprint

（4）河流沿岸，居民點分布密集，且沿河呈條帶狀分布。

4.2鄉村聚落緩沖分布特征

4.2.1沿圩鎮緩沖區分布特征

根據克里斯泰勒中心地理論，村落之間地理位置優越的地方會形成商業貿易集散中心，進而發展成城鎮甚至城市。農村商業貿易中心即圩鎮，其對周邊鄉村聚落產生輻射作用，影響周邊鄉村聚落的分布和擴張。受圩鎮規模大小以及交通便利程度的影響，圩鎮對鄉村聚落的輻射作用限于一定范圍之內。

現江高鎮由原江高鎮和原神山鎮合并而成，在鎮域南部和北部各有一個圩鎮，分別為兩個相對獨立的村鎮體系。原江高鎮圩鎮位于南部流溪河北岸，神山圩鎮位于中北部。根據距離與歷史沿革，將鄉村聚落劃分為兩個村鎮體系，即原江高村鎮體系和原神山村鎮體系。

數據表明，鄉村聚落的分布數量與城鎮的距離呈正對數非線性關系，標準系數為0.9；鄉村聚落的分布數量與城鎮的距離相關系數為0.4，顯著性水平為0.3，相關程度不大。隨著與城鎮距離的增加，鄉村聚落的分布呈先增后減的趨勢。根據鄉村聚落數量變化趨勢，可知本區兩個圩鎮的輻射影響范圍是4000千米左右，在這個距離范圍內，鄉村聚落數量多、規模大、分布密集，圩鎮附近的鄉村聚落，與圩鎮公路相連，共用基礎設施，加之新建成的工業區多建在圩鎮與附近村落之間，填補了圩鎮與村落之間的空白，使圩鎮附近的村落逐漸與圩鎮連成一片，聚落空間緊湊。在這個范圍外，交通落后，人口較少，圩鎮的輻射能力弱，所以鄉村聚落數量少、規模小、分布分散。

大城市邊緣區相比于中心區，低價低廉，可利用土地廣，外來人口密集，勞動力充足，成為勞動密集型產業的承接地。隨著商品經濟的發展以及城鎮建設的推進，由于擁有便捷的交通以及充足的建設用地，兩個圩鎮附近建成規模較大的工業區，如神山工業區、江高鎮私企區等，新工業區的建成為兩個圩鎮添加了新職能，使兩個圩鎮的輻射能力加強。隨著工業化和城鎮化進程的加快，兩個圩鎮之間大量耕地將成為城鎮建設用地，鄉村聚落分布特征將進一步改變。

4.2.2沿交通線路緩沖區分布特征

交通運輸用地是鄉村聚落景觀斑塊之間和鄉村聚落景觀與其它類型景觀進行物質和信息傳遞的景觀廊道。交通通過改變鄉村聚落的交通區位，使其空間分布產生影響。聚落的分布形態，直接影響著交通流量和交通線路的走向，交通線路的分布格局會改變聚落空間分布結構。隨著鄉村地區交通基礎設施不斷完善，深刻影響著鄉村聚落的空間布局。對截獲的遙感地圖提取信息，進行矢量化，提取縣級以上的主要公路，建立交通線圖層。對提取的公路圖層建立緩沖區，緩沖區范圍是：300m以下、300m-600m、600m-900m、900m-1200m，分別計算每個緩沖區范圍內的鄉村聚落板塊數量、斑塊面積、斑塊面積占景觀比重以及平均斑塊面積等。

公路緩沖區300m范圍內是聚落集中的地方，隨著與公路距離的增加，聚落數量減少，聚落面積隨之減少，說明大部分鄉村聚落居民點離主要交通線較近，公路的布局直接影響著聚落的空間分布格局。分布在交通線附近的村莊，對外聯系方便，人員往來密集，人口規模較大，經濟結構多樣，居民生活水平較高；遠離交通線的地區，居民點數量較少，空間分布比較分散，規模較小。

根據spss的軟件的統計結果，鄉村聚落的數量與公路的距離呈負相關關系，相關系數為-0.989，顯著性水平為0.005，相關系數大，顯著性水平低，交通線路因素對鄉村聚落的分布影響密切。不同級別和類型的交通線路對鄉村聚落的分布影響程度不同。與國道、省道、縣級公路、村鎮公路等距離越近，鄉村聚落數量越多；與高速公路、鐵路等交通線距離越小，鄉村聚落數量越少；鐵路、高速公路等大型運輸線路，不會對居民的就近出行提供方便，對區域聯系起切割作用，不利于小范圍內的物質和信息傳遞以及鄉村聚落的空間擴張。鄉鎮公路、縣級公路、省道、國道等級別的公路作為居民出行的重要通道，溝通了小范圍內的人口和物質流動，促進了鄉村聚落的形成和空間擴張。隨著商品經濟的發展，人員往來和物質流動的頻率會越來越高，周期越來越短，聚落的發展將更加依賴交通線路，交通因素對鄉村聚落的分布影響程度會越來越高。

4.2.3沿河流緩沖區分布特征

河流兩側的平原地區給聚落的形成與發展帶來了便利條件。流經江高鎮域的河流有巴江河和流溪河及其支流，這兩大河流都屬于珠江水系的一部分。巴江河在鎮域西部自北向南流經，流溪河自東向西流經鎮域南部。

根據spss的統計結果，鄉村聚落的數量與河流呈負相關關系，相關系數為0.985，顯著性水平為0.007，相關系數略低于交通線路因素，但遠高于圩鎮因素。從微觀上看，隨著與河流距離的增加，鄉村聚落的數量呈線性減少，聚落的斑塊面積減少；鄉村聚落主要集中在距離河流600m的范圍內，600m以內區域，鄉村聚落的數量多，規模大，分布集中；600m以外的區域，鄉村聚落數量少，規模小，分布分散，體現了河流因素對鄉村聚落分布的影響作用。河流對鄉村聚落分布的影響主要體現在鄉村聚落形成的初始時期。鄉村聚落剛形成時，人類依賴于自然環境，河流沿岸水源充足，土壤肥沃，適宜人類生存居住以及農業生產，具有良好的生存條件；加之河流具有航行運輸的作用，河流沿線對外聯系方便，人口往來頻繁，商業貿易發達，促進了河流沿岸鄉村聚落的形成和發展。

5.結論

（1）江高鎮鄉村聚落的分布與城鎮、交通、河流等因素相關。鄉村聚落的分布與河流的距離呈負相關關系，隨著與城鎮的距離擴大，鄉村聚落斑塊數量呈現先增后減的趨勢；與圩鎮的距離呈非線性相關關系，隨著與城鎮距離的增大，鄉村聚落的數量呈現先增后減的趨勢，鄉村聚落規模縮小，分布越來越分散；隨著與河流的距離增大，鄉村聚落數量呈現不斷減少的格局，大部分聚落集中在距離河流600m以內的范圍，隨著距離的增大，鄉村聚落規模越來越小，分布越來越分散；隨著與公路的距離增加，鄉村聚落的數量減少，規模不斷縮小，分布越來越分散。

（2）研究發現，交通線路對鄉村聚落分布的影響最大，相關系數為-0.9787，其次是河流，相關系數為-0.9709，最后是圩鎮輻射因素，非線性相關系數為0.9。因此，在進行鄉村聚落建設和布局的過程中，應當加強交通線路等基礎設施的建設，充分發揮交通線路對鄉村聚落分布的積極影響，合理引導鄉村聚落規模和形態的演變，優化鄉村聚落的空間布局。

（3）河流等自然因素在聚落形成的過程中占主導作用，隨著經濟的發展，基礎設施的完善，河流等自然因素不再成為影響鄉村聚落的分布的主導因素，取而代之的是交通因素，但河流等因素的影響還將長期存在。河流不僅為鄉村聚落提供水源，而且可以作為對外聯系通道，鄉村聚落的分布與其對外聯系的密切程度有關，占據了物質、信息等對外聯系的通道，鄉村聚落就能得到發展，因此河流沿岸鄉村聚落分布密集；作為物質流、信息流的主要通道，交通線路附近鄉村聚落分布密集，但高速公路、鐵路等大型交通線路并不直接為鄉村聚落服務，反而阻礙了對外聯系交流，因此鐵路等交通線路附近，鄉村聚落分布較少。endprint