李 嚴 (天津大學建筑學院 天津 300072)
姚 旺 (天津大學建筑學院 天津 300072)
張玉坤 (天津大學建筑學院 天津 300072)
彭 葳 (天津大學建筑學院 天津 300072)
傳統村落,是指民國以前建村且建筑環境、建筑風貌、村落選址未有大的變動,具有獨特民俗民風,雖經歷久遠年代,但至今仍為人們服務的村落[1]。作為中國農耕歷史的重要見證,傳統村落是不同地域、民族的中華文明在原始自然環境和動蕩歷史環境中開拓創造的鄉村聚落空間,是先民社會資本、傳統智慧和歷史記憶等寶貴文化遺產的有效物質載體,具有整體性、系統性、地域性、時變性的歷史文化價值、科學藝術價值和社會經濟價值。
本文以住建部公布的五批傳統村落(6819個)為研究對象,借助Google earth和ArcGIS地理信息平臺,將其抽象為帶有坐標、高程、人口、民族等屬性的信息點建立基礎數據庫,采用定量和定性相結合的分析方法,研究傳統村落分布的空間分布特性以及村落分布與自然地理要素、人文地理要素的空間關系,為傳統村落后續保護發展提供參考。
借助Google earth平臺和高德地圖搜索確定五批傳統村落的地理坐標,并根據中國城市規劃設計研究院信息中心傳統村落相關數據進行地理坐標的矯正和屬性信息的整理,在全國視角下把傳統村落抽象為帶有數據信息的點狀元素集以構建基本數據庫(圖1)。其中點集屬性包括X坐標、Y坐標、省份、批次、建村年代、村域面積、村域戶籍人口、居民主要民族等。并借助GIS地理空間信息平臺通過空間分析、算法分析、疊加分析等方法,研究點元素的地理分布特性并予以可視化表達,揭示傳統村落的現狀分布特征。

圖1 傳統村落全國分布圖(底圖來源:自然資源部網站標準地圖服務自助制圖編號0010638648的16開1:2200萬中國地圖)

圖2 平均最近鄰匯總圖示
地理學視角下點狀要素有隨機、均勻和集聚三種空間分布類型,本文采用最鄰近距離(指數)①最鄰近距離(指數)方法基本原理為:測定出每個點與其最鄰近點之間的距離r_1,取這些距離的平均值則為表征鄰近程度的平均最鄰近距離(簡稱為最鄰近距離)。所研究的區域內點狀要素分布理論上最鄰近距離可用公式表示為:式中: 為理論最鄰近距離;n為點單元數;A為所研究區域面積;D為點單元密度。在隨機分布、均勻分布和集聚分布三種點狀分布類型中,均勻分布的最鄰近距離最大,隨機分布次之,集聚分布最小。方法進行定量判別。最鄰近點指數R為實際最鄰近距離與理論最鄰近距離之比。當R=1時,點單元分布為隨機型;當R>1時點單元趨于均勻分布;當R<1時點單元趨于凝聚分布[2]。
基于前五批傳統村落的點元素圖層使用GIS平臺中的平均最鄰近距離工具,采用歐幾里得距離計算出中國傳統村落分布的R值為0.294757,且Z分數為-111.411564,顯著性水平p≈0,即前五批傳統村落點狀元素在全國空間范圍內屬于顯著集聚分布類型(圖2)。此分布類型表明,傳統村落呈現非均衡的組團型分布特征,其集聚程度可用下述相關地理特性量化說明。
1.集聚特性
核密度估計法是假設地理事件可以發生在空間的任一地點,但不同地理位置的發生概率不同。點密集則發生概率高,點稀疏則發生概率低[3]。根據已建數據庫,生成全國五批傳統村落核密度圖,分析村落分布的集聚程度和集聚區域(圖3)。

圖3 全國傳統村落分布核密度分析圖(底圖來源:自然資源部網站標準地圖服務自助制圖編號0010638648的16開1:2200萬中國地圖)

圖4 中國文化地理區劃方案(引自:周尚意,孔翔,朱竑.文化地理學[M].北京:高等教育出版社,2004:237.)
由核密度分析圖可知,從整體來看傳統村落分布出現明顯的分區集聚的特點,且有四處突出集聚區。集聚區按照集聚程度由高到低分別為貴湘交界處、皖南和蘇南、晉冀交界處以及滇西北部。并根據圖例可知,密度高值和低值差距較大,說明密度分布極為不均,四處集聚區的集聚程度較高。對四處集聚區與人文地理的區域疊加(圖4),發現分別對應西南少數民族農業文化區(貴湘交界處與滇西北部)、吳越文化區、燕趙文化區[4]。據此推測:歷史上吳越與燕趙文化區人口集聚、經濟繁榮、村鎮眾多;西南少數民族農業文化區則因眾多少數民族遠離政治中心,擇高山、高原等安全地域集群而居,形成傳統村落集聚區。

圖5 全國傳統村落分布省際密度圖(底圖來源:自然資源部網站標準地圖服務自助制圖編號0010638648的16開1:2200萬中國地圖)

表1 全國傳統村落分布省(區、直轄市)際密度表

圖6 全國傳統村落分布趨勢特征圖(底圖來源:自然資源部網站標準地圖服務自助制圖編號0010638648的16開1:2200萬中國地圖)
2.均衡特性
根據行政區地理劃分,整理了分省(區、直轄市)的傳統村落分布數據,疊加省(區、直轄市)域面積,計算省(區、直轄市)域的村落密度,并繪制村落分布省(區、直轄市)際密度圖(圖5)。由圖表可知,各個省(區、直轄市)的傳統村落分布密度不一,出現典型的非均衡性。除山西外,省(區、直轄市)際分布密度較高的地區均位于我國中南和東南沿海地區。數量上看,貴州傳統村落數量最多,共724個;天津傳統村落數量最少,共4個,極差較大。密度上看,浙江村落分布最為緊密,共636個村落分布于10.2萬平方千米省域面積,密度約62.35個/萬平方千米;新疆村落分布最為松散,共18個村落分布于166萬平方千米區域面積,密度約0.11個/萬平方千米。其中村落密度>20個/萬平方千米的有江西、安徽、湖南、山西、福建、貴州和浙江;村落密度<1個/萬平方千米的有寧夏、吉林、內蒙古、黑龍江、西藏、新疆。
3.趨勢特性
應用GIS的標準差橢圓工具②標準差橢圓分析用以匯總地理要素的空間特征:中心趨勢、離散和方向趨勢。分析傳統村落點集的趨勢特征,其中內圈覆蓋68%的村落點,外圈覆蓋95%的村落點。
由圖6可見,橢圓的長短半軸有所差距,表明點集分布具有一定方向性,長半軸表達方向為東北—西南走向。與胡煥庸分界線對比,此趨勢線雖同向但兩線間有近20°夾角,且位置不同。橢圓中心點位于湖南湖北交界處,且整體偏南,說明我國秦嶺淮河以南區域的傳統村落較秦嶺淮河以北多。

圖7 地形高程要素疊加分析圖(a 根據中國科學院計算機網絡信息中心地理信息數據云平臺全國dem 數據繪制;b 以中國科學院資源環境科學數據中心資源環境數據云平臺中“中國1:100萬地貌類型空間分布數據”為底圖繪制)
由于農業文明依托自然環境而發展的特性,傳統村落的空間分布與自然地理環境密不可分,主要包括海拔地形、河流水源、降水蒸發量、土地利用類型、土壤類型等。各自然地理要素疊加分析如下:
由高程DEM疊加圖(圖7a)可見,傳統村落明顯多分布于高程圖中不同顏色的交界過渡區,即高程有所變化的地區,結合地貌類型圖(圖7b)可見多為小、中起伏的山地區域。其中,重要集中區有第一階梯線上的橫斷山脈區域、第二階梯線上的太行山脈區域和雪峰山脈區域和江南丘陵區域。地勢平坦的平原和盆地反而遺存的傳統村落較少,僅華北平原、長江中下游平原、珠江三角洲平原和四川盆地存在少量零散分布的村落點。自然地理角度,該地理現象出現的原因可能是山區丘陵地帶地形多變,符合原始聚落的防御需求;且氣候類型的生態環境的多樣性孕育了多種類型的傳統農業,由此集聚了大量人口產生聚居空間。人文地理角度,還存在另外的可能性,即平原盆地地區因地勢平坦而交通便利、建設條件優良,多數歷史村落較快發展為現代化城鎮,而地勢起伏的山區村落因山脈阻隔而交通不便且用地較為有限,故保留著傳統生活狀態和歷史風貌。
在疊加全國30米高程DEM圖的基礎上,每個傳統村落點的高程屬性由GIS中值提取工具得出。匯總后,經過數據整理得高程區間分布折線圖和餅狀圖(圖7c)。由餅狀圖可見,近75%的傳統村落分布于1000米以下的區域,結合直方圖可見傳統村落分布與海拔呈現負相關,隨著海拔的上升傳統村落分布數量下降,其中海拔<500米的區間內集中了3000多個傳統村落。結合高程DEM疊加圖(圖7a)中的地形三大階梯,可知第三階梯集聚了近50%的傳統村落,第一階梯的傳統村落最少。傳統村落高程主要集中在低海拔范圍,說明我國東部和中部為代表的低海拔區域有著天然優越的自然地理條件,較西部海拔高的區域更適宜農業生產、人口定居和村落發展。
由地形高程要素疊加分析三圖可見,傳統村落分布雖具有一定偏向性,但基本覆蓋各個高程區間和全國各類地形、地貌類型,呈現多樣性整體特征。這一空間現象反映出農耕時代先民們對不同地形地貌區均有靈活的利用和開發,因地制宜、揚長避短地安排生產、生活的物質空間。
水源是農業生產和日常生活必不可少的自然資源,因此傳統村落分布與河流水系要素的關聯較為緊密。由全國河流疊加分析(圖8a)可見,村落分布呈現出逐水而居的特征,且相較于一級河流,村落多集中于三級、五級河流兩側。部分地區的村落緊貼三級河流分布,例如黃河流域的渭河和汾河區域、長江流域的沅江區域。趨中小型河流而居、預留安全距離的擇址特征,說明先民們在傳統村落選址時既有滿足生產生活用水的擇址原則,又具備避開洪澇災害的防御意識。
由流域片區疊加分析(圖8b)可見,傳統村落在各個流域均有分布,其中數量上,長江流域的傳統村落最多占比達36.63%,其次分別為東南諸河、珠江流域和黃河流域;各流域分布密度,東南諸河流域傳統村落分布最為密集。傳統村落集中于我國偏南的各個流域,或與我國南部地區不僅在地理環境方面更適宜農業發展和人口定居、在社會經濟方面也戰亂較少、經濟持續發展有關。

圖8 河流水文要素相關分析圖(a 根據國家地理信息中心發布的2015年1:100萬的中國基礎地理信息數據中三級河流數據繪制;b 根據中國科學院資源環境科學數據中心資源環境數據云平臺中“中國九大流域片數據”繪制)

圖9 氣候降水要素疊加分析圖(根據中國科學院資源環境科學數據中心資源環境數據云平臺中“中國氣象背景數據集”③此處數據引自:徐新良,張亞慶.中國氣象背景數據集[DB/OL].中國科學院資源環境科學數據中心數據注冊與出版系統。http://www.resdc.cn/DOI),2017.DOI:10.12078/2017121301.繪制)
由年平均氣溫疊加圖(圖9a)與>0℃積溫疊加圖(圖9b)可見,因低溫對農業和居住的嚴重限制,傳統村落多位于氣候溫暖的地區。年平均氣溫方面,近90%村落分布于年均溫-5℃以上的區域,且15℃-20℃區域內村落數量最多;>0℃積溫方面,近90%村落分布于積溫2000℃以上的區域,且積溫5000℃以上的區域內村落數量最多。
由降水量疊加分析圖(圖9c)可見,傳統村落近90%分布于年降水量400毫米以上的地區,且多數集中于年降水量1000毫米以上的南部地區。由濕潤指數疊加分析圖(圖9d)可見傳統村落在選址方面偏向濕潤地帶,多數分布于濕潤指數大于0的濕潤、潮濕和過濕地帶。
綜合氣候各項數據,傳統村落的選址分布偏向于降水量充沛、氣溫溫暖適宜且雨熱同期的地區,以滿足人的生存需要和農業生產對氣候條件的需求。
由土地利用類型疊加分析圖(圖10a)可見,與村落依托水田或旱田分布的以往認知不同,傳統村落多集中于林地或林地與其他類型用地交界區域。這一特征與傳統村落多分布于山地、丘陵的地形特征相契合。由土壤類型疊加分析圖(圖10b)可見,近80%的傳統村落分布在東南部的濕潤地區的鐵鋁土區和北部半干旱地區的半淋溶土區。其中,鐵鋁土又稱紅壤,適于發展熱帶、亞熱帶經濟作物、果樹和林木,作物一年可二熟,乃至三熟、四熟;半淋溶土雖土壤條件不夠優越,但該土壤區自舊石器時代開始已被逐漸開辟成農田,耕種的歷史悠久。由農業耕作制度區劃疊加圖(圖10c)可知,多數傳統村落分布在麥稻兩熟甚至三熟區,僅晉冀交界處位于一熟區。兩熟、三熟地區年均產糧較一熟區多一到兩倍,能更好滿足區域內人口的溫飽需求。
由上可知,傳統村落的選址在土地要素層面依然重點考量農業生產的需求,偏向于生產潛力大或者有豐富開發經驗的土壤類型;生態環境多樣性強、植被作物種類豐富、農業發展類型可變、抗風險能力較高的林地或林耕地交界處;生產條件優越、年均產糧高的兩熟三熟區,以保證村落持續性發展。
在傳統村落演進發展過程中,除了自然地理要素的持續影響,中、短時段視角下人文地理要素也直接干預了傳統村落的現狀分布,并在社會層面構建起聚落間隱形紐帶,主要包括民族語系、文化區劃、人口分布、交通道路、城市圈布局等。各要素疊加分析如下:

圖10 土壤和土地利用要素疊加分析圖(根據中國科學院資源環境科學數據中心資源環境數據云平臺中“2015年中國土地利用現狀遙感監測數據”“中國土壤類型空間分布數據”“中國農業熟制區劃數據”繪制)

圖11 民族語系要素疊加分析圖(a根據《圖說中國》中國民族分布示意圖[5]繪制;b根據中國社會科學院語言研究所、中國社會科學院民族學與人類學研究所、香港城市大學語言資訊科學研究中心編制《中國語言地圖集(第2版)》A2中國漢語方言圖繪制)
由民族分布疊加圖(圖11a)可見,多數傳統村落均位于漢族區域。但滇西北的白族、苗族區域和湘貴交界處的土家族、苗族、侗族區域也有明顯的傳統村落集聚現象。且兩處少數民族傳統村落集聚區域均打破行政界線,其中湘貴交界處集聚區邊界與民族分布界線重合度較高。
由語系疊加圖(圖11b)可見,語系分布區界與省界并不一致,相反與大部分的傳統村落的空間集聚區域重合度較高,以晉語區涵蓋晉冀交界處集聚區、西南官話區涵蓋湘貴交界處集聚區最為典型[6]。
上述空間現象表明,傳統村落的分布具有民族和語系的分類組團集聚性,即傳統村落因不同民族、語系間文化習俗的差異而產生地理空間分異的特征,且先民們方言溝通的順暢程度不僅影響著不同地域文化的融合,更潛在促使傳統村落分布在同一語系區域集中分布。
通過ArcGIS工具提取村落點集中的戶籍人口、常住人口、人口流失(戶籍人口-常住人口)、單位面積人口密度(戶籍人口÷村域大小)此四項與人口密切相關的屬性值,按照規模大小分級對應村落點大小以表示全國村落人口現狀。
由村落常住人口和戶籍人口(圖12a、12b)可見,常住/戶籍人口的高值分布并無明顯規律,但相較于戶籍人口,常住人口的高值分布區域更集中于江浙和福廣兩地。結合人口流失現狀圖(圖12c)可見,傳統村落人口增長的區域集中于江浙地區,與江浙地區經濟發展對人口的吸引力相關。由村落單位面積人口密度圖(圖12d)可見,人口密度大、建筑密集、用地集中的傳統村落零散分布于全國,對應我國地形可知單位面積人口密度大的村落多數位于用地緊張的山區。
再將傳統村落分布圖與中國人口密度空間分布圖(圖13)疊加可見,傳統村落集聚區避開了人口密度的高值區域,即多數村落都位于人口密度為50~200人平方千米的中低值區域。僅有少量東南沿海地區的村落在人口密度高值區有所散布。
上述人口空間特征表明:①從區域視角出發,人口密度高的區域城市化進程快、空間更新較快,加速傳統村落的消亡,人口密度極低的區域因后續發展勞動力不足導致村落未能延續至今,因此傳統村落多位于人口密度適中偏低的區域。且傳統村落存在人口流失的現象,僅江浙等經濟領先發展的省份才出現人口增長的情況;②從村落視角出發,傳統村落的單位面積人口密度與所在環境的可利用土地面積呈負相關。
由道路疊加分析圖(圖14a)可見,在東南部平原地區傳統村落與鐵路、高速、國道類主要交通線并無關聯現象;而西南、華北的山地區域因用地約束大,部分傳統村落散布在交通線兩側,與交通線走向一致。由主要交通線密度疊加分析圖(圖14b)可見,傳統村落的集聚區與交通線密度高值區不重合,也即傳統村落多分布在交通線密度適中的區域。
此空間現象說明道路交通對傳統村落的留存有一定影響。交通發達地區空間更新快,易城鎮化,傳統村落難以存留;同時極端落后的交通網影響區域物資、信息的運輸傳遞,導致經濟落后、人口流失,加速傳統村落的消亡;而交通可達性居中的區域,既沒有在城鎮化浪潮中被迅速吞噬,也因物資和信息交往具有一定的可達性而為可持續生存提供了可能。

圖12 村落人口現狀分析圖(根據中國城市規劃設計研究院傳統村落人口基礎數據繪制)

圖13 人口密度疊加分析圖(根據中國科學院資源環境科學數據中心資源環境數據云平臺中2015 年中國人口空間分布網格數據集繪制)
由傳統村落與城市群疊加分析圖(圖15a)可見,多數傳統村落分布在城市圈邊緣或非城市圈區域。僅東南沿海地區和華北地區的長江三角洲城鎮群、海峽西岸城鎮群、珠江三角洲重點城鎮群和山西中部城鎮群有部分傳統村落的集聚。結合前兩批傳統村落和城市群疊加分析圖(圖15b)可見,隨著申報傳統村落數量的增加,傳統村落和城市群的重合度有所增長,東南沿海地區尤為突出[7]。此空間現象說明城市群的發展一定程度上不利于傳統村落的留存,但部分城市群在近年的區域發展過程中,開始逐漸重視對傳統村落價值的發掘和歷史空間的保護。

圖14 交通道路要素疊加分析圖(以自然資源部網站標準地圖服務自助制圖編號0010638648的16開1:2200萬中國地圖為底圖,疊加課題組2016年由百度地圖開放平臺爬取的全國交通數據繪制)

圖15 城市群分布疊加分批分析圖(a根據住建部發布的《全國城鎮體系規劃綱要(2005-2020年)》中城鎮空間結構圖繪制、b根據曹迎春,張玉坤.“中國傳統村落”評選及分布探析[J].建筑學報,2013(12):46,文中圖8與城市圈疊加圖繪制)
隨著城市化進程快速推進,傳統村落逐漸成為歷史文化遺產研究和區域旅游開發的重中之重,亟待宏觀視角下的整體性研究與保護。本文以五批傳統村落名錄中6819個傳統村落為研究對象,分析得出全國傳統村落的地理分布特征表現為顯著集聚分布、組團分區集聚、省際不均以及東北-西南向趨勢分布;并與自然、人文地理要素疊加,由多重空間特征探尋傳統村落空間分布與自然、人文環境的關聯,即自然地理層面突出表現在農業需求導向下自然環境對擇址存在潛在影響,人文地理層面突出表現在快速城鎮化背景下城鎮發展對遺存產生外在干預,為傳統村落后續系統性研究與保護提供參考。
(本文圖、表除署名外,由作者繪制)
(致謝:感謝中國城市規劃設計研究院信息中心的數據支持!)