低山丘陵地區農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的農村居民點空間格局及其影響因素，運用核密度分析、多環緩沖區分析、平均最近鄰指數法、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”復雜地形的湖北省隨縣進行典型研究。結果表明，隨縣主要以小規模農村居民點形式存在，大規模的農村居民點數量較少;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;平均最近鄰指數為0.68，表明隨縣農村居民點存在顯著的集聚特征;核密度分析顯示，農村居民點主要集聚在縣域中南部和西北角地區;自然因素中地形因素影響明顯，社會經濟因素中建制鎮輻射影響明顯。本研究結果可為長江流域水源充足、道路通達度高、低山丘陵為主的地形復雜區農村居民點整治和鄉村振興提供依據。

關鍵詞：農村居民點;核密度;低山丘陵;多環緩沖區;平均最近鄰

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

鄉村振興問題近年來一直是中國發展的重要議題，而對于農村居民點的研究一直是鄉村發展問題的熱點內容[1-3]。農村居民點作為人口空間集聚的重要載體，在生產生活、經濟社會發展、文化傳承和生態維護等各方面充當重要角色[4-6]。中國國土廣袤，地形復雜多樣，歷史文化多元悠久，農村居民點所處的自然環境和社會經濟條件必然千差萬別，對復雜多樣地形區的農村居民點研究就顯得尤為重要。

農村居民點的空間分布特征是農村歷史、經濟、自然、文化、生態和社會等各方面因素綜合耦合作用形成的結果[7-9]。一直以來，對農村居民點的研究是國內外學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的經濟文化條件，相關學者開始嘗試從典型地形區角度對農村居民點進行研究，盧德彬等對梵凈山地區進行了山區農村居民點空間分布特征與空間重構的研究，為西部山區新農村規劃提供參考[10]。張磊等以大理市海西地區為例，對高原湖泊平壩區的農村居民點空間格局演變狀況進行了分析并提出相關預測[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”復雜地形的湖北省隨縣進行典型研究，借助GIS、RS等相關技術軟件，運用分離度指數[12]、平均最近鄰指數[13]、核密度分析[14]方法對農村居民點的空間分布特征進行分析，采用多環緩沖區分析[15]、空間疊加分析[12]等方法對農村居民點影響因素進行剖析，以期能為中部低山丘陵地區或兼有山地和平原復雜地形區的農村居民點整治、精準扶貧和鄉村振興等工作提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

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，轄區有19個鄉鎮，391個村（居）委會，2016年總人口98.83萬人。2016年，隨縣全年完成地區生產總值193.28億元，規模工業總產值456.39億元，規模工業增加值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 數據來源及預處理

數據主要來源于隨縣國土資源局，包括隨縣2016年土地利用變更調查數據庫、隨縣2016年統計年鑒、30 m×30 m的DEM數據。借助ArcGIS 10.2軟件，從變更調查數據庫中提取隨縣水系圖（河流和水庫）、主要道路圖（鐵路、公路和農村道路）、建制鎮圖和農村居民點的矢量數據;從DEM數據中提取出相關地形數據。

1.3 研究方法

1.3.1 農村居民點分離度 農村居民點分離度指數[16]是景觀格局的指標之一，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量，能更加科學地反映斑塊分布的離散程度，分離度越大，表明行政村內農村居民點越離散，反之，越小則越集聚，公式如下：

2 結果與分析

2.1 農村居民點特征

2.1.1 規模特征 從隨縣2016年土地利用變更調查數據庫中提取出農村居民點矢量數據，其中剔除小于0.1 hm2的圖斑后剩下農村居民點共計21 574個，總面積是 19 878.91 hm2，平均農村居民點面積為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%，從以上基本數據可以分析，隨縣農村居民點數量龐大，小規模農村居民點為主要形式存在，大規模的農村居民點數量較少。

本研究借鑒已有成果的基礎上，根據隨縣自身獨特性，將隨縣農村居民點根據面積（S）規模大小分為小、中、大型3個類型：0.10 hm2

2.1.2 離散特征 根據公式（1），計算出隨縣391個村（居）委會農村居民點的分離度，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。可見隨縣不同區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，對隨縣農村居民點進行平均最近鄰分析，結果顯示ANN=0.68，小于1，存在顯著的正相關性;且Z=-90.00，Z值小于-1.96，表明產生這種聚類摸索可能性小于1%，拒絕零假設，綜上判斷，隨縣農村居民點在空間分布上呈現出顯著的空間集聚特征。

2.1.3 空間特征 對隨縣農村居民點進行核密度分析，可以將離散數據分析成果所顯示的農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個農村居民點分布;農村居民點核密度估計值在空間分布整體上大致呈現出由南向北遞減的趨勢;高值基本分布在洪山鎮、長崗鎮、三里崗鎮、柳林鎮、均川鎮等縣域中南部地區;縣域南段邊緣地帶和北部地區是低值分布區;中值區域基本在縣域中部地區，縣域西北角的小林鎮和草店鎮也有零散分布。

2.2 影響因素分析

農村居民點空間分布特征，其本質是自然因素和人文因素兩類因素相互耦合驅動的結果。本研究在借鑒國內外學者研究成果的基礎上，根據隨縣自身區域性，分別從自然條件因素和社會經濟影響2方面，利用空間疊加分析和多環緩沖區分析方法，選取了高程、坡度、水系、主要道路和建制鎮5個因子進行影響因素的探究。

2.2.1 自然條件因素 對隨縣DEM數據分別提取高程和坡度數據，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），最后進行空間疊加分析得到各個等級內農村居民點分布情況結果（圖4、圖5）和統計數據（表1、表2）。

從圖4、表1分析可知，隨縣農村居民點大規模集聚分布在高程500 m以下的1～3級丘陵和平原地區，居民點個數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，還有東北角地區;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的高山地區。

對圖5、表2進行分析，約有90%的農村居民點分布在坡度小于10°的1、2級地區，主要分布在中部平原和縣域東北角地區;剩余零散小規模分布在坡度大于10°的地區，主要是南北兩端的3～5級坡度較大地區。

對提取出的水系圖（河流、水庫）進行1.00 km為距離間隔的多環緩沖區分析，在分為5級的基礎上，將距離水源大于5 km 以上設定為近無影響， 即距離水系大于 5 km 則水源對農村居民點分布基本無影響。對圖6、表3分析可知，有超過50%的農村居民點分布在1 km以內，總面積近55%;在大于5 km近無影響等級中有19個農村居民點分布，面積有 9.93 hm2，占總面積的0.05%，可忽略不計，可見水系因素對農村居民點分布有比較明顯的影響。

將上述結果對比分析，可以明顯看出高程和坡度對農村居民點分布的影響程度非常大，遠遠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 社會經濟影響 同上述方法，分別對建制鎮和主要道路進行多環緩沖區分析，建制鎮以2 km為間隔距離進行5級分析，設定大于10 km為農村居民點近無影響;主要道路以 3 km 為間距進行5級分析，設定大于15 km的距離為近影響，結果分別見圖7、圖8和表4、表5。

從圖7、表4結果可以看出，建制鎮輻射范圍距離在2 km以內的農村居民點分布數量不足50%，面積占總比例為 50.10%，大于10 km的近無影響區域分布有18個居民點，面積占0.07%，可忽略不計，可見建制鎮輻射范圍對農村居民點分布影響明顯;從圖8、表5分析可知，而對道路的緩沖區分析，設定的大于15 km的近無影響等級分布農村居民點有124個，面積占比接近1%，可見道路的影響明顯小于建制鎮的輻射影響。據此判斷，在社會經濟因素中，建制鎮輻射因素占據主要地位。

3 結論與討論

本研究基于GIS、RS的地理信息數據處理方法，以低山丘陵地形為主的隨縣為典型研究區，直觀地看出了隨縣農村居民點空間分布特征;在定性和定量結合的基礎上，選取自然因素和人文因素兩大因素下的5個典型因子，通過數理統計，結合空間分析方法，明顯看出了農村居民點受各個因子影響程度大小。研究結論如下：（1）從基本規模特征看，隨縣農村居民點基數龐大，主要呈現出以小規模農村居民點存在形式，大規模的農村居民點數量較少;從離散特征看，分離度指數平均值等于18.53，農村居民點呈現出一定的集聚性;平均最近鄰指數ANN=0.68，說明隨縣農村居民點存在顯著的集聚特征。（2）從空間分布特征上看，核密度分析顯示農村居民點主要集聚在縣域中南部和西北角地區，具體是洪山鎮、長崗鎮、三里崗鎮、柳林鎮和均川鎮等鎮和西北角的小林鎮和草店鎮，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）通過緩沖區分析和空間疊加分析發現，高程小于200 m的平原區，農村居民點分布數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;社會經濟因素中，道路的近無影響等級區域還存在一部分的農村居民點，面積占總比重近1%，而建制鎮輻射影響的近無影區基本沒有農村居民點，可以判定，社會經濟因素中建制鎮輻射影響相對明顯。

本研究以低山丘陵區的隨縣作為典型區，對農村居民點空間分布特征和影響因素進行了嘗試性探究，取得了相關成果和結論，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化的對比分析，在隨縣這樣兼有山地、丘陵、平原復雜多樣地形的地區，需要對各地形區進行分區研究。在今后對農村居民點的研究中，可以在因素程度的定量、對比和分區研究開展進一步的探討。

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