汾河流域歷史文化名鎮名村空間分布特征研究

高旭宏

內蒙古科技大學

1 引言

歷史文化名鎮（村）是指存有豐富文物、具有重大歷史價值或紀念意義的、能較完整地反映一些歷史時期傳統風貌和地方民族特色的鎮和村[1]。汾河流域具有明顯的緯度地帶性差異，地形地貌、社會人文都有較大差別，具有不同的地域特色。對汾河流域的歷史文化名鎮名村進行空間分布規律的探索，對于汾河流域古村鎮更新、旅游規劃、文化遺產的傳承保護都有很大的意義。

2 數據來源和研究方法

2.1 數據來源

汾河是山西天然徑流量最大的河流，發源于寧武縣東寨鎮管涔山，涉及9個地級市，50多個縣（市、區）。本文研究范圍為汾河流域，地理坐標東經110°70′～113°68′、北緯35°48′～39°8′，流域控制面積約4萬平方千米。研究對象為汾河流域的65個歷史文化名鎮名村，國家級歷史文化名鎮名村共有36個，包含名鎮6個，名村30個；省級歷史文化名鎮名村共64個，包含名鎮10個，名村54個；其中有35個村鎮同時有國家級及省級的稱號。主要數據來源：住房和城鄉建設部網站、山西省住房和城鄉建設廳網站、Google Earth、地理空間數據云網站。

2.2 研究方法

文章利用Google Earth獲取汾河流域65個歷史文化名鎮名村的地理坐標，結合地理空間數據云網站獲取的高程數據，運用最鄰近指數、變異系數、地理集中指數等空間分析模型分析汾河流域歷史文化名鎮名村的空間分布特征。

3 汾河流域歷史文化名鎮名村空間分布特征研究

本文以汾河流域內歷史文化名鎮名村為研究對象，通過ArcGIS10.6進行可視化表達，繪制汾河流域歷史文化名鎮名村的分布圖（見圖1）。

圖1 歷史文化名鎮名村分布圖

3.1 集聚特征

3.1.1 最鄰近指數

本文將歷史文化名鎮名村抽象為點要素，點要素的分布類型有均勻性、凝聚性和隨機性三種。最近鄰指數是用于表示空間分布狀態中點狀事物相互距離的臨近程度[2]，可用來評估名鎮名村的分布類型，其公式為：

式中：

R——最近鄰點指數；

——實際最近鄰距離；

——理論最近鄰距離；

n——樣本數量65個；

A——汾河流域的流域面積；

D——樣本密度。

在最近鄰指數的三種分布類型中，當R=1時，點要素分布為隨機型；當R＞1時，點要素呈均勻分布；當R＜1時，點要素呈集聚分布。

運用平均最近鄰距離工具測算，實際最近鄰距離為rˉ1=10662m，理論最近鄰距離rˉE=16187m，平均最鄰近指數為R=0.66＜1，z得分為-5.26，隨機產生此聚類模式的可能性小于1%。結果表明汾河流域歷史文化名鎮名村為凝聚型分布。

3.1.2 變異系數

由于最鄰近指數在測定點要素空間分布類型時的界定標準尚有分歧[3]，本文通過測算變異系數對汾河流域歷史文化名鎮名村的空間分布類型進行進一步分析（見圖2）。變異系數CV值（即泰森多邊形面積的標準差與平均值的比）可用來衡量凸多邊形面積的變化程度，從而判斷點要素的分布類型[4]。其公式為：

圖2 泰森多邊形分布圖

式中：

當點集均勻分布時，多邊形面積變化小，CV值小；當點集為集聚分布時，CV值也大。根據Duyckaert提出的三個建議值：當點集隨機分布時，CV=57%（包括33%～64%）；當點集集聚分布時，CV=92%（包括＞64%）；當點集均勻分布時，CV=29%（包括≤33%）[5]。

通 過 公式 計 算 得Sˉ=1001746679Meters，R=1237429320Meters，CV=123.53%，且CV＞64%，表明汾河流域歷史文化名鎮名村呈集聚分布，進一步驗證了最近鄰指數的分析結果。

3.1.3 地理集中指數

地理集中指數是反映點要素分布集聚程度的重要指標[6]，其公式為：

式中：

G——地理集中指數；

n——區縣總數52；

T——名鎮名村樣本總數65。

G值在0～100區間里，G值越大，樣本空間分布越集中，反之越分散。計算結果得G=29.23。假設汾河流域65個名鎮名村平均分布于各區縣，則平均值G1=1.25。可得G遠大于G1，表明汾河流域歷史文化名鎮名村分布極具集聚性。

3.2 均衡特征

汾河流域包含51個區縣，歷史文化名鎮名村只在23個區縣有分布，有28個區縣沒有村鎮入選，兩極分化特征明顯。從各區縣分布的歷史文化名鎮名村數量來看，平遙以16.92%的占有率位居首位，共有11個歷史文化名鎮名村；壽陽和翼城以12.31%的占有率并列第二，各有8個歷史文化名鎮名村（見表1）。

表1 歷史文化名鎮名村縣域分布表

通過測算不平衡指數可以進一步研究汾河流域歷史文化名鎮名村的空間不平衡程度[7]。其公式為：

式中：

n——區縣個數；

Yi——各區縣名鎮名村數量在全流域總數所占比重從大到小排序后第i位的累計百分比。

S值介于0～1之間，S值越大表明不平衡性越高。若名鎮名村平均分布在各區縣中，則S=0；若名鎮名村全部集中在一個市州中，則S=1。經Excel軟件計算，汾河流域歷史文化名鎮名村的不平衡指數S=0.776，1＞S＞0，且接近于1，表明汾河流域在51個區縣分布不平衡性較高。

3.3 核密度分析

核密度分析可將各點的已知總體數量從點位置開始向四周分散[8]，推導出整個區域數據的關聯性和集聚情況，反應所發生事件概率的高低。汾河流域的歷史文化名鎮名村在空間分布上并不均衡，存在集聚與分散的差異。利用核密度工具進行核密度估算，生成名鎮名村核密度圖（如圖3）。

由核密度圖可見，汾河流域歷史文化名鎮名村呈現出顯著的集聚性特征，核密度高值區主要分布在汾河中游，形成1個高集聚區——汾河中游以平遙縣為中心的平遙-介休-靈石集聚區；兩個次集聚區——汾河中上游以壽陽為中心的壽陽-榆次集聚區、汾河下游的翼城集聚區。因不同的地域文化、地理特征等多因素的影響，汾河流域不同集聚區有著多元化、復雜化的特點。其中，平遙-介休-靈石集聚區是山西晉商的發源地，聞名于世的“平遙幫”和日昇昌票號都創立于此處，留下大量的清代巨商故宅、票號錢莊舊址等古建筑、古村落，屬于典型的晉商文化，該地區在山西省乃至全國都是歷史文化名鎮名村的重要集聚中心。

4 結束語

本節利用最近鄰指數、地理集中指數、不平衡指數、核密度估算法等方法分析了汾河流域歷史文化名鎮名村的空間分布格局，可得結論如下：（1）汾河流域歷史文化名鎮名村的平均最鄰近指數為R=0.6749＜1，表明汾河流域歷史文化名鎮名村為凝聚型分布；變異系數CV=123.53%，且CV＞64%，表明汾河流域歷史文化名鎮名村呈集聚分布；地理集中指數G=29.23，表明汾河流域歷史文化名鎮名村分布極具集聚性。（2）汾河流域歷史文化名鎮名村的不平衡指數S=0.776，表明汾河流域在51個區縣分布不平衡性較高。（3）通過核密度的估算結果分析，汾河流域的歷史文化名鎮名村空間分布呈集聚狀態，并形成一個高集聚區：平遙—介休—靈石集聚區；兩個次集聚區：壽陽—榆次集聚區和翼城集聚區。