巖溶山區(qū)典型聚落的區(qū)位條件分析

楊 敏，甘 淑 ，袁希平，余 莉，呂 杰，底 鑫

（昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，云南昆明 650093）

?

巖溶山區(qū)典型聚落的區(qū)位條件分析

楊 敏，甘 淑 ，袁希平，余 莉，呂 杰，底 鑫

（昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，云南昆明 650093）

摘 要：區(qū)位條件是限制聚落經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素，也是評價(jià)聚落發(fā)展現(xiàn)狀和潛力的重要指標(biāo)。該研究選取位于云南省巖溶山區(qū)的子馬、聽湖和舍木那3個(gè)典型聚落作為研究區(qū)，旨在分析聚落的區(qū)位條件現(xiàn)狀及挖掘其未來發(fā)展?jié)摿?。運(yùn)用ArcGIS的空間分析和統(tǒng)計(jì)功能，對聚落的自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等區(qū)位因素做定性、定量及定位分析，構(gòu)建區(qū)位條件評價(jià)模型，測算研究區(qū)區(qū)位條件綜合分值。結(jié)果表明，子馬村區(qū)位條件最優(yōu)，聽湖村次之，舍木那村區(qū)位條件較差。本研究結(jié)果可以為當(dāng)?shù)赝恋匾?guī)劃、新農(nóng)村建設(shè)等提供參考。

關(guān)鍵詞：巖溶山區(qū)；農(nóng)村聚落；區(qū)位條件；評價(jià)模型

文獻(xiàn)著錄格式:楊敏，甘淑，袁希平，等.巖溶山區(qū)典型聚落的區(qū)位條件分析［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，57（6）: 958-962.

區(qū)位論是關(guān)于人類活動(dòng)的空間分布及其在空間中相互作用關(guān)系的學(xué)說［1］。對農(nóng)村聚落的區(qū)位條件進(jìn)行研究不僅能揭示聚落的現(xiàn)狀特性，而且能夠充分挖掘聚落的發(fā)展?jié)摿?，為其社?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指明方向，同時(shí)對中國統(tǒng)籌城鄉(xiāng)規(guī)劃戰(zhàn)略的實(shí)施和新農(nóng)村建設(shè)也有重要意義。

近年來，涉及農(nóng)村聚落區(qū)位的研究主要有以下2方面:（1）將區(qū)位作為農(nóng)村聚落空間格局優(yōu)化、整理模式選擇的依據(jù)，認(rèn)為區(qū)位條件好的地方，農(nóng)村聚落出現(xiàn)聚集的現(xiàn)象，反之農(nóng)村聚落則分散［2-4］；（2）農(nóng)村聚落區(qū)位的影響因素研究，從自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和文化角度某一方面出發(fā)，研究其對農(nóng)村聚落區(qū)位的影響程度［5-6］。這些研究存在如下特征:（1）將區(qū)位視為影響農(nóng)村聚落空間分布的因素，運(yùn)用簡單的分析方法來測算其影響程度，而將區(qū)位作為直接研究對象并深入分析的甚少；（2）研究多集中在北京、珠江三角洲等發(fā)達(dá)地區(qū)，對西南巖溶山區(qū)的研究較少；（3）多數(shù)研究中對區(qū)位因素的量化方法簡單且單一，不能滿足巖溶山區(qū)的區(qū)位研究需求。基于此，本研究以滇東南巖溶山區(qū)的硯山縣江那鎮(zhèn)典型農(nóng)村聚落為例，運(yùn)用ArcGIS的統(tǒng)計(jì)分析、疊加分析和緩沖區(qū)分析技術(shù)，綜合研究區(qū)的自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況，組織開展巖溶區(qū)典型聚落區(qū)位條件分析研究，以期為滇東南巖溶區(qū)未來農(nóng)村聚落的發(fā)展和規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

巖溶山地石漠化是中國繼西北地區(qū)沙漠化和黃土地區(qū)水土流失之后的第三大生態(tài)問題，已經(jīng)成為制約和束縛地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的核心問題之一，也是構(gòu)成中國西南地區(qū)人口貧困落后的主要根源之一［7］。硯山縣地處滇東南巖溶高原中部，地勢西北高、東南低，國土面積3 827 km2，其中巖溶面積比例65.83%，重度石漠化面積比例49.68%。

本研究選取硯山縣江那鎮(zhèn)內(nèi)的子馬、聽湖和舍木那3個(gè)行政村作為典型研究對象。江那鎮(zhèn)是硯山縣政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通中心，位于硯山縣中部，境內(nèi)地形起伏不平，主要為滇東南巖溶丘源地貌，峰叢洼地和山地密布，地層的溶蝕強(qiáng)烈，水土流失嚴(yán)重。鎮(zhèn)域轄有4個(gè)社區(qū)居委會(huì)、8個(gè)村民委員會(huì)，63個(gè)自然村，下設(shè)30個(gè)居民小組，77個(gè)村民小組。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

通過資料收集與實(shí)際調(diào)查，獲得研究區(qū)的土地現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)及相關(guān)基礎(chǔ)地理信息。

通過整理土地現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)得子馬、聽湖、舍木那3個(gè)行政村的聚落圖斑、坑塘水面和河流、道路、行政邊界等數(shù)據(jù)；用研究區(qū)DEM模型生成地形坡度數(shù)據(jù)；將研究區(qū)的SPOT6影像（2013年）進(jìn)行配準(zhǔn)，提取中心城鎮(zhèn)和重要農(nóng)村道路數(shù)據(jù)；經(jīng)濟(jì)和社會(huì)數(shù)據(jù)則來源于云南省數(shù)字鄉(xiāng)村網(wǎng)。統(tǒng)計(jì)得到子馬村70個(gè)聚落圖斑，聽湖村43個(gè)聚落圖斑，舍木那村41個(gè)聚落圖斑。

2.2 區(qū)位條件評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

巖溶山區(qū)地形起伏大，地形地貌存在較大異質(zhì)性，高山深谷、峰叢、洼地交錯(cuò)分布。為此，本文將影響和制約巖溶山區(qū)農(nóng)村聚落發(fā)展的區(qū)位條件分為自然區(qū)位條件（地形、河流湖泊、土地等）和社會(huì)經(jīng)濟(jì)區(qū)位條件（距主干道路和城鎮(zhèn)的距離等）。

2.2.1 自然區(qū)位條件

高程對居民的出行、耕作、生活等方面都有著廣泛而深刻的影響。隨著高程增加，石漠化的可能性增大，不利于農(nóng)作物生長成熟，交通不便，居民的生產(chǎn)條件和生活環(huán)境比較惡劣。本研究對3個(gè)典型研究對象的DEM進(jìn)行分析得出研究區(qū)的最低高程是1 500 m，最高高程是1 920 m。其中高程在1 700 m以內(nèi)的聚落圖斑面積比例為99.4%，因此，聚落多分布在高程1 700 m以下的地區(qū)。山區(qū)地形起伏大，以50 m等間距將高程劃分為6個(gè)區(qū)間（表1）。運(yùn)用矢柵轉(zhuǎn)換與疊加分析將高程和坡度分級圖分別與聚落圖斑進(jìn)行處理，對各指標(biāo)作用分值進(jìn)行空間對應(yīng)賦值量化處理計(jì)算，形成指標(biāo)作用分值圖（圖1中a）。

表1　各指標(biāo)作用分值賦分標(biāo)準(zhǔn)

坡度越大土地資源的開發(fā)難度越大，各種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性也越大，水土流失嚴(yán)重，出現(xiàn)石漠化的可能性較大，這樣的地區(qū)也不適宜進(jìn)行大規(guī)模的基礎(chǔ)建設(shè)，從而對聚落的區(qū)位條件存在一定的影響。對典型研究對象的坡度圖進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，坡度在15°以下，聚落圖斑面積占總面積的96%，故將坡度劃分為5個(gè)區(qū)間［8］（表1）。重分類后的坡度圖與聚落圖斑做疊加分析形成指標(biāo)作用分值圖（圖1中b）。

與水域的距離越近其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件越好，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率越高；同時(shí)，這些水域還是聚落生活和生產(chǎn)用水的保障。舍木那村和子馬村境內(nèi)用水都是依附于零星分布在其片區(qū)內(nèi)的水庫和水壩，因此其與水域的距離同聚落的區(qū)位條件息息相關(guān)。根據(jù)研究區(qū)土地利用數(shù)據(jù)，提取研究區(qū)范圍內(nèi)的所有坑塘水面，以300 m為間隔建立5級緩沖區(qū)（表1），通過疊加分析確定的研究區(qū)內(nèi)聚落圖斑的水域作用分值如圖1中c所示。

2.2.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)區(qū)位條件

道路為人類生產(chǎn)、生活中的物質(zhì)流、能量流和信息流的獲取提供了一條方便、有效的紐帶［9］。與道路的距離越近，居民出行越方便，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越好，因此，中國很多農(nóng)村聚落的建設(shè)表現(xiàn)出沿交通干線擴(kuò)張的趨勢。本文選取與道路的距離作為聚落區(qū)位評價(jià)的指標(biāo)。

與道路的距離能反映研究區(qū)內(nèi)各道路對聚落區(qū)位條件的影響程度，影響程度跟區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)的密度和聚落與道路路徑距離有關(guān)。其對聚落的影響有隨聚落圖斑與其距離遠(yuǎn)近呈現(xiàn)直線衰減作用，因此道路通達(dá)度可采用直線衰減模型進(jìn)行處理。根據(jù)道路級別確定各級道路規(guī)模指數(shù)（M），國道、省道、支路（縣道和鄉(xiāng)道）規(guī)模指數(shù)分別為100，80和40。與主干道路的距離作用分值處理模型公式:

式中，f為道路的作用分值；M為離聚落圖斑最近道路的規(guī)模指數(shù)；di為聚落圖斑與距該圖斑最近道路的最短路徑距離。本研究所涉及的巖溶山區(qū)，由于其自身的空間異質(zhì)性，圖上的直線距離往往不能真實(shí)地體現(xiàn)聚落到主干道路的便捷程度，故本文采用聚落圖斑到主干道路的路徑距離代替直線距離；d為離聚落圖斑最近道路的影響半徑。其中d的計(jì)算公式:

式中，S為評價(jià)區(qū)域面積；L為某級道路的在評價(jià)區(qū)域內(nèi)的總長度。結(jié)合ArcGIS的空間統(tǒng)計(jì)功能，統(tǒng)計(jì)圖斑與最近道路之間的最短路徑距離作為di，運(yùn)用上述公式求取主干道路作用分值（圖1中d）。

同樣，城鎮(zhèn)對區(qū)域發(fā)展有著帶動(dòng)與輻射作用，越偏遠(yuǎn)的地區(qū)對城鎮(zhèn)的依賴性越大，聚落距離城鎮(zhèn)越近，居民的生產(chǎn)生活越方便，配套基礎(chǔ)設(shè)施越完善，對周圍聚落的輻射性越強(qiáng)，帶動(dòng)其發(fā)展的能力越強(qiáng)；反之，則越弱。因此，本文選取與城鎮(zhèn)的距離作為社會(huì)區(qū)位條件的基本指標(biāo)。

與城鎮(zhèn)的距離是反映聚落區(qū)位條件的因素之一。城鎮(zhèn)對聚落區(qū)位條件的影響隨著距離的增大而減弱，呈點(diǎn)狀擴(kuò)散距離衰減特性。因此采用公式（1），結(jié)合圖斑距中心城鎮(zhèn)的最短直線距離來計(jì)算中心城鎮(zhèn)作用分值（圖1中e）。由于江那鎮(zhèn)是硯山縣的經(jīng)濟(jì)和文化中心，其政府駐地和經(jīng)濟(jì)交易中心與硯山縣的相同，因此di為聚落圖斑到硯山縣政府的直線距離。中心城鎮(zhèn)影響半徑（d）為硯山縣鎮(zhèn)府與典型研究對象內(nèi)各聚落圖斑間的最大直線距離。

圖1　各指標(biāo)因子量化結(jié)果

2.3 區(qū)位條件評價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

由于各指標(biāo)對聚落區(qū)位的影響程度各不相同，本文采用層次分析法［10］確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，坡度、高程、距水域距離、距主干道路距離、距中心城鎮(zhèn)的距離分別為0.151，0.125，0.164，0.250 和0.310。

2.4 區(qū)位條件評價(jià)模型運(yùn)用

評價(jià)模型運(yùn)用分2個(gè)層次進(jìn)行。首先對3個(gè)典型研究對象中各聚落的各指標(biāo)進(jìn)行面積加權(quán)求和處理，然后再按照上述層次分析所得到的指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和處理，得到3個(gè)典型研究對象的區(qū)位條件綜合分值。

2.4.1 面積加權(quán)求和處理

根據(jù)聚落圖斑的指標(biāo)作用分值，采用面積加權(quán)求和的方法計(jì)算研究區(qū)內(nèi)各行政村的各指標(biāo)作用分值。計(jì)算公式:

式中，F(xiàn)i為某行政村第i個(gè)指標(biāo)作用分值；fij為第j個(gè)聚落圖斑第i個(gè)指標(biāo)作用分值；Tj為某行政村內(nèi)第j個(gè)聚落圖斑的面積；T為某行政村的面積；n為某行政村的聚落圖斑個(gè)數(shù)。

2.4.2 指標(biāo)加權(quán)求和處理

基于上述結(jié)果，再根據(jù)層次分析法確定的各指標(biāo)因子權(quán)重計(jì)算各行政村的區(qū)位評價(jià)總分值。計(jì)算公式:

式中，L為某行政村區(qū)位評價(jià)總分值；Fi為某行政村第i個(gè)指標(biāo)作用分值；ωi為第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

3 結(jié)果與分析

3.1 區(qū)位條件評價(jià)結(jié)果

根據(jù)各聚落圖斑的指標(biāo)量化結(jié)果（圖1），運(yùn)用公式計(jì)算得到各行政村的各指標(biāo)的綜合作用分值（表2）。根據(jù)公式計(jì)算得出3個(gè)典型研究對象的區(qū)位條件總分值分別為子馬村78.71分、聽湖村69.45分、舍木那村58.03分。將表2中典型研究對象的各指標(biāo)作用分值用柱狀圖表示，區(qū)位條件總分值由高到低用不同深度的顏色表示，獲得典型研究對象的區(qū)位條件評分圖（圖2）。

從區(qū)位條件總分值來看，子馬村的分值最高，為78.71分，其區(qū)位條件最優(yōu)越。高程、坡度、與水域及中心城鎮(zhèn)的距離4個(gè)指標(biāo)賦予其優(yōu)越的區(qū)位條件，且距中心城鎮(zhèn)距離指標(biāo)明顯優(yōu)于其他行政村。其位于縣城附近，交通便利，地勢平坦，其區(qū)位條件優(yōu)勢從北到南逐漸減弱，因此其北部比南部更具發(fā)展?jié)摿?，但從總體實(shí)力來說，子馬村的發(fā)展?jié)摿^大。

表2　各典型研究對象內(nèi)各指標(biāo)的作用分值

圖2　典型研究對象的各指標(biāo)作用分及區(qū)位條件總分情況

聽湖村的區(qū)位條件相對優(yōu)越，其區(qū)位條件總分值為68.45分，其中高程、坡度及與水域的距離3個(gè)指標(biāo)的作用分值均為80～90分，與中心城鎮(zhèn)距離指標(biāo)的作用分值相對較低，表明聽湖村區(qū)位條件優(yōu)勢的弱點(diǎn)在于其距中心城鎮(zhèn)較遠(yuǎn)，受其輻射和帶動(dòng)作用較弱，但道路通達(dá)度條件最優(yōu)，因此憑借良好的交通條件和有利的地形條件，聽湖村具備良好的發(fā)展前景。

舍木那村的區(qū)位條件總分值為58.03分，其區(qū)位條件優(yōu)勢最弱。從各指標(biāo)作用分值來看，除水域作用分值外，其他指標(biāo)分值較另外2個(gè)行政村低。其距縣城遠(yuǎn)，村內(nèi)地形復(fù)雜，交通不便，農(nóng)村聚落也多是沿著村內(nèi)唯一的道路分布，村域內(nèi)區(qū)位條件相對優(yōu)越的地區(qū)分布在北部，因此北部可以作為未來發(fā)展的重心，但其總體發(fā)展?jié)摿^小。

3.2 區(qū)位條件評價(jià)結(jié)果驗(yàn)證

為了對模型運(yùn)用結(jié)果進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證分析，研究中對3個(gè)典型研究對象的區(qū)位條件分值與該地區(qū)2010—2013年農(nóng)民人均純收入平均值進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析，結(jié)果顯示，子馬村、聽湖村、舍木那村2010年—2013年的農(nóng)民人均純收入平均值分別為3 470，2 760和2 590元。表明農(nóng)村聚落區(qū)位條件優(yōu)劣與當(dāng)?shù)厝司杖氤拭黠@的正相關(guān)關(guān)系，即人均收入隨區(qū)位條件優(yōu)勢度的增大而增加，這也說明本文基于自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等區(qū)位因素構(gòu)建的區(qū)位條件模型，能夠反映巖溶山區(qū)的實(shí)際情況。

4 小結(jié)與討論

本文以子馬、聽湖和舍木那3個(gè)行政村為研究區(qū)，運(yùn)用區(qū)位理論和地理信息系統(tǒng)知識，以巖溶山區(qū)為切入點(diǎn)，對影響農(nóng)村聚落區(qū)位條件的各指標(biāo)做量化分析和綜合區(qū)位評價(jià)，并對評價(jià)結(jié)果作對比分析。分析結(jié)果表明，巖溶山區(qū)農(nóng)村聚落受社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素影響很大，中心城鎮(zhèn)、主干道路在給農(nóng)村生活帶來方便的同時(shí)也帶動(dòng)著農(nóng)村快速發(fā)展。子馬和聽湖2個(gè)村占據(jù)有利的社會(huì)經(jīng)濟(jì)區(qū)位，能夠合理地規(guī)劃、開發(fā)利用自身的區(qū)位優(yōu)勢。就舍木那村而言，自然環(huán)境仍是制約部分山區(qū)農(nóng)村聚落發(fā)展的重要因素，加強(qiáng)其社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件建設(shè)，以求用后天的努力改善先天的不足。研究結(jié)果在新農(nóng)村建設(shè)和統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展等方面具有指導(dǎo)意義。

本研究所構(gòu)建的區(qū)位評價(jià)模型僅適用于巖溶山區(qū)，指標(biāo)選取及量化方法是根據(jù)巖溶山區(qū)的特征制確定的。與道路、城鎮(zhèn)的距離等指標(biāo)量化時(shí)采用直線衰減模型，在一定程度上克服了用等距離做緩沖分析所帶來的誤差。巖溶山區(qū)路網(wǎng)不發(fā)達(dá)，采用路徑距離帶入直線衰減模型，便能表達(dá)道路對農(nóng)村聚落區(qū)位條件的影響程度，若將此方法運(yùn)用到其他路網(wǎng)發(fā)達(dá)的地區(qū)，時(shí)間距離要比路徑距離更精確。另外，由于數(shù)據(jù)獲取的限制，為了進(jìn)一步完善模型，提高其可操作性，還需要做2個(gè)方面改進(jìn):第一，在后續(xù)的研究中應(yīng)考慮地質(zhì)災(zāi)害和文化教育等因素的影響；第二，本研究是從微觀視角評價(jià)巖溶山區(qū)農(nóng)村聚落的區(qū)位條件，為了順應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化的局勢，區(qū)位研究的視角應(yīng)注重微觀與宏觀的結(jié)合。

參考文獻(xiàn):

［1］ 孔德新.城市居住區(qū)布局理論［J］.住宅科技，1998（7）: 3-8.

［2］ 朱雪欣，王紅梅，袁秀杰，等.基于GIS的農(nóng)村居民點(diǎn)區(qū)位評價(jià)與空間格局優(yōu)化［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26（6）: 326-333.

［3］ 喬蕻強(qiáng)，陳英.農(nóng)村居民點(diǎn)用地區(qū)位評價(jià)與分區(qū)調(diào)控［J］.水土保持通報(bào)，2013，33（6）: 171-174.

［4］ 姜廣輝，張鳳榮，周丁揚(yáng)，等.北京市農(nóng)村居民點(diǎn)用地內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征的區(qū)位分析［J］.資源科學(xué)，2007，29（2）: 109-116.

［5］ 李君，陳長瑤.農(nóng)戶居住區(qū)位選擇的環(huán)境和驅(qū)動(dòng)因素［J］.農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2012，33（5）: 617-621.

［6］ 鄒利林，王建英.山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)區(qū)位影響因素識別與測度:以長陽土家族自治縣五鎮(zhèn)為例［J］.資源科學(xué)，2015，37（2）: 265-271.

［7］ 謝顯奇，甘淑，余莉，等.巖溶山地鄉(xiāng)村聚落空間格局特征分析:以廣南縣為例［J］.地球科學(xué)（中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)），2013（S1）: 183-190.

［8］ 謝保鵬，朱道林，陳英，等.基于區(qū)位條件分析的農(nóng)村居民點(diǎn)整理模式選擇［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014（1）: 219-227.

［9］ 徐明德，王森.基于道路和城鎮(zhèn)的區(qū)位優(yōu)勢度分析［J］.世界地理研究，2009，18（4）: 91-99.

［10］ 韓小孩，張耀輝，孫福軍，等.基于主成分分析的指標(biāo)權(quán)重確定方法［J］.四川兵工學(xué)報(bào)，2012，33（10）: 124-126.

（責(zé)任編輯：侯春曉）

中圖分類號：F301.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：0528-9017（2016）06-0958-05

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160648

收稿日期:2016-02-16

基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金（41261092，41561083）；云南省自然科學(xué)基金（2015FA016）

作者簡介:楊 敏（1989—），女，云南永仁人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)橥恋乩煤蜏y繪工程，E-mail: 979502430@qq.com。

通信作者:甘 淑（1964—），女，云南騰沖人，教授，博士，博士生導(dǎo)師，從事3S技術(shù)應(yīng)用與區(qū)域生態(tài)環(huán)境研究工作，E-mail: 1193887560@qq.com。