茍銳 楊霞 曾琨



[摘 要] 基于衛星遙感影像圖,對四川省儀隴縣保平鎮農村居民點進行實地調查,利用GIS軟件,綜合運用地理集中度、核密度分析等研究方法,研究保平鎮農村居民點的空間分布及其影響因素,為保平鎮農村居民點的合理優化布局提供科學依據。結果表明:保平鎮農村居民點空間分布極不均衡,地理集中指數顯示農村居民點空間分布差異明顯;農村居民點的空間分布呈現北部、南部集中,中部較為分散的格局;保平鎮農村居民點主要分布在0°~20°坡度范圍內,而且道路對農村居民點分布的影響明顯,水源條件對保平鎮農村居民點的空間分布影響不明顯。
[關鍵詞] 農村居民點;空間分布;影響因素
[中圖分類號] F301 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2020)21-19-3
農村居民點作為農村人口居住和活動的最基本空間單元[1],是農村生活與生產、生態環境和社會管理的復雜結合,對支持農村居民的日常生活至關重要[2]。2019年末,我國總人口為14.00億人,其中農村人口約有5.52億人,占全國總人口的39.40%。同年城鎮常住人口約為8.48億人,城鎮化率為60.60%。隨著經濟的快速發展和城市化水平的不斷提升,大量農村人口涌入城市,農村居民點的空間格局隨之發生變化[3]。現階段,農村居民點普遍存在用地規模小[4]、土地資源浪費、空間結構不合理,人均住房面積超標、“一戶多宅”以及農村“空心化”趨勢嚴重等現象。同時,由于我國農村居民點的空間分布與農村優質耕地的分布存在一致性,因此,必須對農村居民點的空間格局進行研究。
1 研究區概況與研究方法
1.1 研究區概況及數據來源
保平鎮屬四川省南充市儀隴縣轄鎮,下轄19個行政村。境內農業耕地面積1 046.67 hm2,農村居民點用地面積143.46 hm2。境內農業以種植水稻、小麥、玉米為主,養殖業以養殖豬、兔和蠶為主,工業以農產品加工和建筑建材業為主。保平鎮是儀隴新(政)馬(鞍)干線的中心點,是朱德故里琳瑯山5A級景區的戰略鄉鎮,有著獨特的資源優勢,極具開發潛力[5]。
借助暑期“三下鄉”社會實踐活動,對保平鎮19個行政村進行實地調查,對保平鎮所有地類進行實地調查,后期根據實地調查結果對影像進行解譯,最后提取農村居民點圖斑進行分析。
1.2 研究方法
1.2.1 地理集中度。其是表明研究對象某種屬性在地理空間上的集聚情況的重要指標[6]。基于本文研究目的及數據特性,采用區位熵法[7]來識別保平鎮農村居民點的空間地理集中狀況。計算公式如下:
式(1)中,Gi為第i個村的地理集中度;Ri為第i個村的農村居民點面積;Ui為第i個村的總面積;n為村數量,n=19。
1.2.2 核密度分析法(KDE)。其是從研究對象本身出發,研究其整體空間分布的一種方法[8]。核密度估計法能直觀展示研究對象在地理空間上的集聚程度[9]。核密度計算公式如下:
式(2)中,fn為農村居民點的核密度測算值;n為農村居民點圖斑的數量;k為核密度函數;x-xi為測算農村居民點圖斑x到研究農村居民點圖斑xi的距離;L為帶寬,是一個平滑參數,L越大時,核密度函數越平滑,但與樣本區域擬合偏差較大;當L越小時,與樣本區域擬合較好,但核密度函數越不平滑[10]。首先,利用ArcGIS10.3軟件中空間統計工具中的核密度分析工具,以500 m為搜索半徑進行核密度分析。其次,將得到的核密度柵格圖像利用雙三次卷積法進行平滑處理。最后,將柵格圖像進行手動分級,使之符合客觀需求,再將其分為低密度區、中密度區、中密度區、中高密度區和高密度區5級。核密度估計結果表明農村居民點的空間聚集程度,核密度數值越大,表明撂荒地的空間分布在該區域內越聚集。
2 儀隴縣保平鎮農村居民點用地空間格局
2.1 保平鎮農村居民點用地空間分布極不均衡
根據圖1可知,保平鎮農村居民點地理集中指數大于1的村有保平橋村、二新橋村、紅豆灣村、麻石埡村、三新橋村、藥柏樹村、一佛山村、一字山村、陰草灣村、子童寨村和字庫橋村,表明這11個村的農村居民點的空間分布較為集中,單位土地面積上的農村居民點面積大,其余8個村的農村居民點空間分布則相對分散。其中,地理集中指數最大的是三新橋村,為2.04;最低的是長石梯村,為0.25,兩者地理集中度相差8倍有余。保平鎮農村居民點分布極不均衡。
2.2 保平鎮農村居民點南北集中、中部分散
利用ArcGIS10.3軟件中空間統計工具中的核密度分析工具,以500 m為搜索半徑進行核密度分析,將得到的核密度柵格圖像利用雙三次卷積法進行平滑處理,最后將柵格圖像進行手動分級,將其分為低密度區、中低密度區、中密度區、中高密度區和高密度區5級。核密度分析結果如圖2所示,核密度數值越大,表明農村居民點的空間分布越集中。
根據圖2可知,高密度區主要在麻石埡村、板橋溝村、二新橋村、三新橋村和保平橋村,中高密度區主要集中在陰草灣村、字庫橋村、石埡口村、藥柏樹村、板橋溝村、二新橋村、三新橋村、保平橋村、紅豆灣村及一字山村,中密度區主要集中在保平鎮北部和南部的大部分村,中低密度區和中密度區分布類似,低密度區則主要分布在保平鎮中部區域。
3 儀隴縣保平鎮農村居民點用地空間分布影響因素
3.1 坡度
利用ArcGIS10.3軟件對保平鎮DEM進行坡度提取,利用3D Analyst中的柵格表面工具生成坡度圖,將提取的坡度手動分為0°~10°、10°~20°、20°~30°、30°~40°及40°以上5類。利用分析工具中的疊加分析將農村居民點和坡度圖進行疊加,得到農村居民點坡度分布情況,并統計各個坡度級內的農村居民點斑塊數(見表1)。
從表1可以看出,保平鎮農村居民點坡度在0°~10°的面積為65.89 hm2,占農村居民點總面積的46.31%,表明大部分居民點分布在這個坡度等級上;坡度在10°~20°的農村居民點面積為54.29 hm2,占農村居民點總面積的38.16%;坡度在20°~30°的農村居民點面積為18.91 hm2,占農村居民點總面積的13.29%;其余2個坡度等級的農村居民點占總面積的2.24%。從居民點個數來看,0°~20°坡度范圍內的農村居民點個數占總個數的80%以上,坡度20°以上的農村居民點所占比例不到20%。綜合來看,保平鎮農村居民點主要分布在坡度0°~20°,高于20°的坡度不適宜農村居民點分布。
3.2 交通條件
從影像解譯的矢量圖中提取道路,利用分析工具中的緩沖區工具,分別生成50、100、200 m的緩沖區,再將農村居民點圖斑與得到的緩沖區疊加,提取農村居民點面積,如表2所示。
從表2可得,從面積來看,保平鎮有75.39%的農村居民點分布在道路兩側50 m范圍內,有14.27%的農村居民點分布在道路兩側50~100 m,有9.22%的農村居民點分布在道路兩側100~200 m;從居民點個數來看,距離道路50 m范圍農村居民點的個數占總數的72.85%,距離道路100 m范圍農村居民點的個數占總數的15.96%,距離道路100 m范圍農村居民點的個數占總數的9.92%。綜合來看,保平鎮農村居民點主要分布在道路兩側0~100 m。而且從影像上可以看出,分布在道路兩側100~200 m的農村居民點多為老式房屋,修建時間早于道路修建時間。
3.3 水源條件
同道路緩沖區一致,從影像解譯出保平鎮河流、坑塘圖斑,利用多環緩沖區分別設置50、100、200、300 m的水源緩沖區。距離水源50 m范圍內的農村居民點占全部農村居民點面積的16.05%,距離水源50~100 m的農村居民點占全部農村居民點面積的24.20%,距離水源100~200 m的占全部農村居民點面積的35.01%。200 m范圍內的農村居民點面積占農村居民點用地面積的75.26%,保平鎮農村居民點主要集中在距離水源100~200 m范圍內,主要是由于保平鎮整體地勢較為平坦,水源獲取難度小,所以水源條件對農村居民點的影響不明顯。
4 結論
①保平鎮農村居民點空間分布格局極不均衡。通過地理集中度分析,發現儀隴縣保平鎮的保平橋村等11個村的農村居民點空間分布在全鎮水平上呈現較為集中的現象,其余8個村的農村居民點在地理空間上的分布集中水平較低,且最大值是最小值的8倍多。
②保平鎮農村居民點用地總體呈現南北集中、中部分散的格局。通過核密度分析,發現保平鎮農村居民點大體呈現4個高密度集聚區和一片均勻分布的中低密度區,其中高密度區、中高密度區、中密度區占全保平鎮面積的41.37%,主要分布在北部和南部。低密度區全鎮范圍內都有分布,但主要集中在保平鎮中部地區。
③保平鎮農村居民點用地主要受坡度和道路交通的影響,水源條件約束小。儀隴縣保平鎮農村居民點主要分布在0°~20°的坡度等級上,此坡度等級較適宜農村居民點的修建;農村居民點主要分布在道路兩側100 m范圍內,方便生產生活;由于保平鎮水源條件較好,所以水源條件與保平鎮農村居民點的空間分布關系不明顯。
參考文獻
[1]海貝貝,李小建,許家偉.鞏義市農村居民點空間格局演變及其影響因素[J].地理研究,2013(12):2257-2269.
[2]Li Guangyong,Jiang Cuihong,Du Juan,et al. Spatial differentiation characteristics of internal ecological land structure in rural settlements and its response to natural and socio-economic conditions in the Central Plains,China[J].Pubmed,2020(709):135932.
[3]杜蘭.仙桃市農村居民點空間格局演變與驅動力研究[D].武漢:華中師范大學,2014.
[4]任平,洪步庭,劉寅,等.基于RS與GIS的農村居民點空間變化特征與景觀格局影響研究[J].生態學報,2014(12):3331-3340.
[5]茍銳,楊霞,黃洋,等.基于村域尺度的鄉村活力研究:以儀隴縣保平鎮為例[J].鄉村科技,2019(11):24-27.
[6]張定,曹衛東,朱勝清,等.安徽省物流與經濟時空耦合研究[J].地域研究與開發,2014(3):27-32.
[7]李愛清.長江經濟帶制造業地理集中度實證分析[D].合肥:安徽大學,2016.
[8]李鵬山,呂雅慧,張超,等.基于核密度估計的京津冀地區耕地破碎化分析[J].農業機械學報,2016(5):281-287.
[9]黃聰,趙小敏,郭熙,等.基于核密度的余江縣農村居民點布局優化研究[J].中國農業大學學報,2016(11):165-174.
[10]譚博文,宋偉,陳百明,等.基于空間核密度的新型城鎮化實驗區農村居民點變化研究:以天津市薊州區為例[J].中國農業資源與區劃,2018(5):183-192.
基金項目:西華師范大學創新訓練項目(cxcy2018296)。
作者簡介:茍銳(1996—),男,碩士在讀,研究方向:人文地理學。