舒城縣農(nóng)村居民點適宜性分析

黃長江 鄧凱 周亮廣 谷家川 袁慧慧

摘 要：以安徽省舒城縣為例，構建居民點適宜性評價指標體系，綜合利用空間分析和聚類分析等技術方法，探究適宜性分布狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)：（1）舒城縣農(nóng)村居民點布局適宜性等級整體較高，但區(qū)域差異較為明顯，分布具有較高的地形指向和經(jīng)濟指向。居民點適宜性呈較強集聚格局，熱點區(qū)分布表現(xiàn)為由舒城縣中心城區(qū)四周呈梯度衰減，具有較強的穩(wěn)定性和連續(xù)性，冷點區(qū)集中于曉天鎮(zhèn)、五顯鎮(zhèn)、三七鎮(zhèn)等外圍山區(qū)；（2）通過聚類分析將行政村劃分為4個類別，第1類占總行政村數(shù)量的31%，該類別居民點適宜等級較高，第2類占總行政村數(shù)量的23%，第3類占27%，第4類占19%，該類地區(qū)短板效應明顯，在整治中需要有針對性改善。

關鍵字：居民點適宜性；空間分析；聚類分析；ArcGIS；舒城縣

中圖分類號 F301 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）14-0007-05

Rural Residential Layout Suitability Analysis and Optimization Countermeasures in Shucheng County

Huang Changjiang et al.

（School of Geographic Information and Tourism，Chouzhou University，Chouzhou 239000，China）

Abstract：Taking Shucheng County in Anhui Province as an example，taking the administrative village as a unit，by selecting 11 factors such as rational structure，production support，convenient life and reasonable space，using the spatial analysis to obtain the suitability of the settlements in each villageand then adopt the cluster analysis divides the residential suitability category，finally puts forward the reasonable optimization layout suggestion according to different categories. The findings are as follows：（1）The suitability distribution of settlements in administrative villages throughout the county shows the spatial heterogeneity pattern of “mezzanine”with northeast and central high，low southwest and dense areas. （2）The administrative villages are divided into four categories by cluster analysis，and the four categories are analyzed and evaluated respectively. （3）According to the different categories，we proposed the three kinds of development modes of moving the village and developing the characteristic industry mode，optimizing the mode of the merger and developing center village，and retaining the potential urbanization mode. The results can provide reference for the suitability analysis and layout optimization of rural residential areas in China.

Key words：Residential suitability；Spatial analysis；Cluster analysis；Shucheng County

1 引言

農(nóng)村居民點是農(nóng)村人口居住的場所，是農(nóng)業(yè)勞動者在經(jīng)濟、政治、文化活動中的定居地[1-2]。近年來，隨著城鄉(xiāng)發(fā)展差距的不斷擴大，全國農(nóng)村出現(xiàn)了大量的空心村、閑置地和撂荒地[3-4]，農(nóng)村居民點急切需要優(yōu)化整合。中國農(nóng)村居民點在地理環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展程度上存在著差異大、多樣化、分散化等發(fā)展特征。對于居民點分布的特點采用差異化和有針對性的措施，不僅是農(nóng)村居民點管理應堅持的基本原則之一[5]，也是實現(xiàn)農(nóng)村居民點分類管理的基本依據(jù)和有效途徑。

近年來，針對農(nóng)村居民點的研究主要有：倪斌等利用ArcGIS針對不同海拔和不同道路緩沖區(qū)的居民點做定量分析[6-7]；劉頌等利用景觀生態(tài)學的方法對農(nóng)村居民點布局特征和其影響因素進行分析[8]；李云強等運用GIS空間分析功能、變異系數(shù)等，對棲霞市農(nóng)村居民點的空間均勻和地形梯度特征進行分析[9]；譚雪蘭等利用應用ArcGIS空間分析和統(tǒng)計功能，分別在麻陽縣和石柱縣溪鎮(zhèn)前進村為例進行了農(nóng)村居民點布局特征和布局優(yōu)化研究[10-11]；上述研究雖然取得了豐碩的成果，但是根據(jù)居民點空間分布和適宜度對居民點進行布局優(yōu)化鮮見。

本文使用安徽省舒城縣數(shù)據(jù)，以行政村為分析單元，在綜合考慮結構合理、生產(chǎn)保障、生活便捷、空間合理4個因素11個評價因子的基礎上建立居民點適宜性評價指標體系，運用ArcGIS的空間分析技術、統(tǒng)計分析方法對居民點的適宜布局總分值進行分級顯示，最后利用聚類分析法把居民點適宜性分為4個類別，為農(nóng)村居民點規(guī)劃建設提供依據(jù)。

2 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究區(qū)域 舒城縣地處長三角縱深腹地，合肥經(jīng)濟圈重要組成部分，隸屬于安徽省六安市，截至2016年末，下轄15個鎮(zhèn)、6個鄉(xiāng)、490個社區(qū)和行政村。地勢由西南向東北傾斜，西南山區(qū)，中部丘陵起伏，東北為沖積平原。全縣戶籍總人口1000952人，常住人口76.7萬人。舒城縣地貌大體分山地、丘陵、崗地、平原和水域5種，地理位置圖見圖1。

2.2 數(shù)據(jù)來源 本研究主要收集的資料包括2個方面：經(jīng)濟社會數(shù)據(jù)源自安徽省統(tǒng)計信息網(wǎng)、舒城縣網(wǎng)站；使用由國土資源部組織修訂的《土地利用現(xiàn)狀分類》（GB/T 21010-2017）作為分類標準，提取的農(nóng)村居民點用地為該分類體系下的村莊。本文所提取的農(nóng)村居民點屬于分類體系下的村莊。

3 研究方法

3.1 居民地適宜性和離散度評價方法

3.1.1 變異系數(shù)CV 變異系數(shù)是多邊形面積的標準差與平均值的比值，它可以衡量空間中的相對變化程度。計算公式為：

[CV=σ|μ]，其中，[σ=i=1n（Ai-μ）2n=1，μ=Ain] （1）

當點集空間分布分散時，多邊形面積較小，數(shù)值相對較低。集群分布時，在集群內的多邊形面積較小，而在集群間的多邊形面積較大，值則較高[12-13]。

3.1.2 聚類分析法 擇使離差平方和增加最小的兩類進行合并。Ward方法將2個樣本之間差的平方和之和作為類間距離[14-15]。

[D2pq=Wr-（Wp+Wq）] （2）

式中：式中：[D2pq]是聚類分析類間距離；Wr、Wp和Wq是對r、p、q類的樣本偏差的總和。

3.2 適宜性指標體系構建 農(nóng)村居民點是自然地理要素與人文社會因素綜合作用下的人地關系系統(tǒng)[16]，此前的研究表明，農(nóng)村居民點的空間分布受經(jīng)濟社會和地理環(huán)境因素的綜合影響[17-19]。在此研究的基礎上，綜合縣域農(nóng)村地區(qū)農(nóng)村居民點分布的影響因素和科學的指標選取原則，結合舒城縣的實際情況構成居民點布局適宜性指標體系，最終選取了包括4 結果與分析

4.1 居民點適宜性量化評價 在對指標因子處理的過程中，對原始指標因子進行了柵格化處理，然后利用自然斷點法對因子層進行分級處理，從而避免了人為因素的干擾，增加處理結果的準確性和可靠性。在ArcMap10.2的支持下，運用空間疊加分析工具、轉換工具等實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的轉換、處理。依據(jù)評價居民點適宜性因子指標的優(yōu)劣性，利用自然斷點法將各因子劃分為10個級別，并采用10分制從新賦分，分別對應1～10，分值越高，適宜性越好，得分越低，適用性越差。重新分配后，所有因素都被均勻地量化到同一層次上，以便根據(jù)每個因素的權重獲得區(qū)域條件的總值。其中居民點與城鎮(zhèn)、道路、河流的距離及使用變異系數(shù)模型計算的居民點聚集程度值、海拔坡度級別的劃分標準參考了國內已有的研究成果[20-21]，并結合了舒城縣的實際情況。在計算適宜性總分分值時，采用空間加權疊加的計算方法，把每個因子層進行疊加，將舒城縣農(nóng)村居民點布局劃分為各個適宜性級別，最終生成舒城縣縣農(nóng)村居民點布局適宜性評價的分值分布圖如圖3所示。

由圖3可知，適宜值總體分布狀況是由東北向西南地區(qū)遞減，舒城縣東北地區(qū)地形平坦靠近交通要道，且受到合肥城市群輻射作用較為明顯因此適宜居民點布局。而在舒城縣中西部地區(qū)，進入大別山門戶以后，居民點適宜性降低，但是在舒城的中部出現(xiàn)一個上升趨勢，由于受到景區(qū)輻射帶動作用，附近各種設施比較齊全，因此適宜性也比周圍地區(qū)要高。

適宜性等級高的居民點大部分分布在舒城縣的東部和東北部，且基礎設施相對完善的區(qū)域；適宜等級低的居民點，大部分分布在舒城縣西部和西南部山區(qū)處；舒城縣的居民點適宜布局的分值最大的幾個行政村分別是百花村、東街村、景山村、八里村、新棋村；分布分值較小的幾個村分別是中社村、大嶺村、陽山村、舒嶺村、常院村。

居民點適宜性等級較小的區(qū)域處在大別山山區(qū)，該海拔較高，居民點較為分散，耕地面積小，基礎設施覆蓋程度低，在舒城縣中部山地和丘陵地帶，適宜值有了一個較大的提升，該區(qū)域背靠萬佛湖旅游休閑景觀風貌片區(qū)，基礎設施相對完善，適宜值最高的區(qū)域出現(xiàn)在舒城縣的東北部，該區(qū)域地勢平坦，交通條件良好，受到縣城商業(yè)圈和合肥都市圈的影響發(fā)展現(xiàn)狀較好，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

4.3 農(nóng)村居民點聚類分析 本文選取系統(tǒng)聚類法對舒城縣的農(nóng)村居民點用地分布狀況進行Q型聚類分析[22-23]。利用SPSS軟件首先對于居民點適宜值極差標準化處理，得出系統(tǒng)聚類指標值。然后選擇系統(tǒng)聚類（ward）法和Euclidean進行組合的方式得到分類統(tǒng)計結果見表1，最后利用ArcGIS強大的制圖以及空間展示功能，制成居民點適宜性評價分類圖（圖4）。

從適宜度上看，第1類占總行政村數(shù)量的31%，其所包含的區(qū)域和居民點適宜性較高的區(qū)域在空間上大致吻合，說明分類一所包含的區(qū)域，區(qū)位條件較好，農(nóng)村居民點面積較大，農(nóng)業(yè)人口較多等。第2類和第3類占總行政村數(shù)量的50%，所包含的區(qū)域處在東西部的過渡區(qū)，其居民點布局適宜性相對與第1類有所下降，但是由于受到中部地區(qū)萬佛湖景區(qū)的影響，其基礎設施建設較為完善，因而其適宜性處在一個中等水平。第4類占行政村總數(shù)量的19%，其大致分布在舒城縣的西部西南部，其村地處大別山山區(qū)，海拔較高，交通不便，居民點多零散分布。從整體情況來看，舒城縣行政村整體發(fā)展水平較高，并且集中于縣城的東部和中部地區(qū)，而適宜性比較差的地區(qū)主要分布在縣城的西部和西南部，居民點適宜度在空間上呈自東向西遞減的趨勢。

5 結論

（1）通過研究發(fā)現(xiàn)，舒城縣農(nóng)村居民點布局適宜性等級總體較高，在空間分布上呈東北和中部地區(qū)適宜性等級高于西南山區(qū)，但區(qū)域差異較為明顯，其中分布具有較高的地形指向和經(jīng)濟指向。

（2）居民點適宜性呈較強集聚格局，熱點區(qū)分布表現(xiàn)為由舒城縣中心城區(qū)四周梯度衰減，具有較強的穩(wěn)定性和連續(xù)性，冷點區(qū)集中于曉天鎮(zhèn)、五顯鎮(zhèn)、三七鎮(zhèn)等外圍山區(qū)，全縣行政村適宜性等級分布呈現(xiàn)東部和中部高、西南和西北低。

（3）通過對居民點適宜度進行聚類分析將居民點劃分為4個類型，第1類占總行政村數(shù)量的31%，該類居民點適宜性等級高，擁有良好的區(qū)位條件，發(fā)展優(yōu)勢明顯，因此能夠吸引適宜性等級較低的農(nóng)村居民點的居民向其集聚；第2類占總行政村數(shù)量的23%，第3類占總行政村數(shù)量的27%，第4類占總行政村數(shù)量的19%，該類居民點適宜性等級較低，因此在整治中，有針對性的改善限制性因素。

參考文獻

[1]姜廣輝，張鳳榮，周丁揚.北京市農(nóng)村居民點用地內部結構特征的區(qū)位分析[J].資源科學，2007，29（2）：109-116.

[2]費錚，談俊忠.基于GIS的安徽省滁州市南譙區(qū)農(nóng)村居民點區(qū)位分析與空間布局優(yōu)化研究[J].江西省農(nóng)業(yè)學報，2012，24（7）：187-190.

[3]段寶玲，馬振興.農(nóng)村居民點整理模式研究：以天津市為例[J].農(nóng)村經(jīng)濟，2010（12）：17-20.

[4]姜廣輝，張鳳榮，譚雪晶.北京市平谷區(qū)農(nóng)村居民點用地空間結構調整[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2008，24（11）：69-75.

[5]倪斌.基于GIS技術的武夷山市農(nóng)村居民點空間分布特征[J].現(xiàn)代測繪，2012，35（1）：17-20.

[6]胡燕，胡玉福，鄧良基，等.基于GIS的石角鎮(zhèn)農(nóng)村居民點空間分布特征分析[J].中國農(nóng)學通報，2010，26（16）：315-320.

[7]劉頌，郭菲菲.基于景觀格局分析的鄉(xiāng)村居民點布局優(yōu)化研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報，2010，41（11）：42-46.

[8]李云強，齊偉，王丹，等.GIS支持下山區(qū)縣域農(nóng)村居民點分布特征研究——以棲霞市為例[J].地理與地理信息科學，2011（03）：73-77.

[9]譚雪蘭，段建南，包春紅，等.基于GIS的麻陽縣農(nóng)村居民點空間布局優(yōu)化研究[J].水土保持研究，2010，17（6）：17-185.

[10]閔婕，楊慶媛，翁才銀.基于村域范圍的農(nóng)村居民點布局評價與空間格局優(yōu)化：以重慶石柱縣臨溪鎮(zhèn)前進村為例[J].中國農(nóng)學通報，2012，28（15）：283-290.

[11]莫建飛，陸甲，李艷蘭.基于GIS的廣西洪澇災害孕災環(huán)境敏感性評估[J].災害學，2010，25（4）：33-37.

[12]黨國峰，楊玉霞，張暉.基于圖的居民點空間分布特征研究——以甘肅省為例[J].資源開發(fā)與市場，2010（4）：302-305，357.

[13]楊忍，劉彥隨，陳秧分.中國農(nóng)村空心化綜合測度與分區(qū)[J].地理研究，2012，31（9）：1697-1706.

[14]潘競虎，劉普幸.黑河下游土地利用與景觀格局時空特征分析[J].國土資源遙感，2008（2）：84-86.

[15]李治，李國平.中國城市空間擴展影響因素的實證研究[J].同濟大學學報（社會科學版），2008，19（6）：30-35.

[16]孫華生，黃敬峰，金艷，等.基于GIS技術的縣域居民點空間分布特征分析及其優(yōu)化布局[J].浙江大學學報：農(nóng)業(yè)與生命科學版，2007（03）：348-354.

[17]楊學龍，葉秀英，趙小敏.鄱陽縣農(nóng)村居民點布局適宜性評價及其布局優(yōu)化對策[J].中國農(nóng)業(yè)大學學報，2015，20（1）：245-255.

[18]李新運，鄭新奇.基于曲邊Voronoi圖的城市吸引范圍挖掘方法[J].測繪學院學報，2004，21（1）：38-41.

[19]孫華生，黃敬峰，金艷，等.基于GIS技術的縣域居民點空間分布特征分析及其優(yōu)化布局[J].浙江大學學報：農(nóng)業(yè)與生命科學版，2007，33（3）：348-354.

[20]雙文元，郝晉珉，艾東，等.基于區(qū)位勢理論的農(nóng)村居民點用地整治分區(qū)域模式[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2013，29（10）：251-261.

[21]王駿，王士同，鄧趙紅.聚類分析研究中的若干問題[J]. 控制與決策，2012（3）：322-328.

[22]黃艷平，伍世代.沿海發(fā)達地區(qū)農(nóng)村居民點整理適宜性研究-以福清市為例[J].亞熱帶資源與環(huán)境學報，2007，2（1）：60-67.

[23]謝炳庚，曾曉妹，李曉青，等.鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃中農(nóng)村居民點用地空間布局優(yōu)化研究——以衡南縣廖田鎮(zhèn)為例[J].經(jīng)濟地理，2010（10）：1700-1705. （責編：張宏民）