基于GIS的河北省鄉(xiāng)村類型及鄉(xiāng)村性地域格局演化

陳紅娟， 馮文釗

(河北地質(zhì)大學土地資源與城鄉(xiāng)規(guī)劃學院，河北石家莊 050031)

鄉(xiāng)村是一個空間地域系統(tǒng)，隨著新農(nóng)村建設(shè)的快速推進及城市化進程的不斷加快，傳統(tǒng)農(nóng)區(qū)的鄉(xiāng)村發(fā)展日益受到重視。明確農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展階段、科學劃分鄉(xiāng)村發(fā)展類型、探索區(qū)域農(nóng)村發(fā)展分異格局成為當前我國學者創(chuàng)新研究的重要命題和主要任務(wù)[1]?！班l(xiāng)村性”一詞由國外學者Clock在20世紀70年代首次提出，并以此作為評判鄉(xiāng)村發(fā)展類型的基本標準[2]；隨后Woods在Clock研究的基礎(chǔ)上對鄉(xiāng)村性基本內(nèi)涵作出界定與闡釋[3]。我國學者的研究源于20世紀90年代，從探討鄉(xiāng)村性及鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)型概念入手，將定性分析與定量研究相結(jié)合，不斷豐富和完善研究成果。張小林提出用“鄉(xiāng)村性”代替“鄉(xiāng)村”這一概念，并構(gòu)建了鄉(xiāng)村性指數(shù)測算模型[4]；孟歡歡等則分別探討了安徽省、河南省的鄉(xiāng)村性空間差異[1，5]；周華等在鄉(xiāng)村性研究的基礎(chǔ)上探討了江蘇省鄉(xiāng)村性及鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)型發(fā)展的耦合關(guān)系[6]；龍花樓等在分析鄉(xiāng)村性指標的基礎(chǔ)上探討了我國鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)型發(fā)展的動力機制及優(yōu)化對策，并以“蘇南-陜北”樣帶為例劃分鄉(xiāng)村性地域類型[7]。已有的研究從區(qū)域?qū)ο笊峡?，針對河南等農(nóng)業(yè)大省的鄉(xiāng)村性研究較多，研究重點從東部發(fā)達地區(qū)不斷向中西部重慶市、四川省等轉(zhuǎn)移；從研究方法上看，定性分析漸少，定量與定性結(jié)合分析不斷增多，指標評價法、相關(guān)系數(shù)法、線性加權(quán)法等方法的應(yīng)用使鄉(xiāng)村性研究結(jié)果更具說服力。河北省是農(nóng)業(yè)大省，為加快河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展步伐，促進農(nóng)村經(jīng)濟又好又快發(fā)展，河北省制定了《河北省農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，并提出“建設(shè)農(nóng)業(yè)強省、推進農(nóng)業(yè)大省向經(jīng)濟大省轉(zhuǎn)變”等多項任務(wù)。因此，通過收集相關(guān)數(shù)據(jù)資料，借助GIS軟件，在科學劃分河北省鄉(xiāng)村發(fā)展類型和測算鄉(xiāng)村性的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)探討鄉(xiāng)村類型和鄉(xiāng)村性在時間和空間上的演變過程，進一步明確鄉(xiāng)村性空間發(fā)展格局。以期可以指導(dǎo)鄉(xiāng)村的合理規(guī)劃建設(shè)，提升河北省鄉(xiāng)村整體發(fā)展實力、實現(xiàn)區(qū)域城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展并為因地制宜地制定新農(nóng)村建設(shè)相關(guān)政策提供依據(jù)。

1 研究范圍、數(shù)據(jù)來源與方法

1.1 研究范圍與數(shù)據(jù)來源

河北省位于華北地區(qū)，東臨渤海、內(nèi)環(huán)京津，設(shè)有石家莊、唐山等11個地級市41個市轄區(qū)1 970個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，總面積 19萬km2。研究范圍含河北省地級市內(nèi)合并的135個縣域單元，選取反映鄉(xiāng)村和縣域經(jīng)濟發(fā)展的相關(guān)指標進行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)主要來源于《河北經(jīng)濟年鑒》《河北年鑒》及各地市經(jīng)濟與社會發(fā)展統(tǒng)計公報；圖件資料包括2000、2013年河北省行政區(qū)劃圖。使用ArcGIS軟件對收集到的數(shù)據(jù)資料與圖件資料進行處理，建立反映河北省鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展狀況的空間數(shù)據(jù)庫。

1.2 研究方法

1.2.1 鄉(xiāng)村發(fā)展類型劃分 鄉(xiāng)村發(fā)展類型是鄉(xiāng)村自然、經(jīng)濟、技術(shù)條件等相互聯(lián)系、相互作用形成的綜合體，是對鄉(xiāng)村各產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)類型與發(fā)展程度的高度抽象[8]。鄉(xiāng)村的發(fā)展往往以產(chǎn)業(yè)為載體，因此本研究參閱既有鄉(xiāng)村發(fā)展類型劃分標準[9]，借助各縣域一二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重的均值和標準差之和來判定該縣域鄉(xiāng)村發(fā)展類型。如果某縣域一二三產(chǎn)業(yè)中某一產(chǎn)業(yè)在GDP中所占的比例超過全體樣本的平均值與標準差之和，則認定該產(chǎn)業(yè)為該區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展中的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。因此，本研究選取河北省135個縣域2013年GDP及三大產(chǎn)業(yè)比重，將河北省鄉(xiāng)村發(fā)展類型分為農(nóng)業(yè)主導(dǎo)型、工業(yè)主導(dǎo)型、商貿(mào)主導(dǎo)型、綜合發(fā)展型等4個類型(表1)。

表1 河北省鄉(xiāng)村發(fā)展類型劃分指標體系

1.2.2 鄉(xiāng)村性指數(shù)計算

1.2.2.1 鄉(xiāng)村性指數(shù)評價指標體系的構(gòu)建 結(jié)合鄉(xiāng)村性指數(shù)內(nèi)涵，考慮計算結(jié)果能準確反映區(qū)域鄉(xiāng)村發(fā)展整體水平，根據(jù)指標的客觀性、全面性、可比性、代表性等原則，分別選擇反映鄉(xiāng)村發(fā)展水平和縣域綜合發(fā)展水平的15個指標建立指標體系，通過鄉(xiāng)村發(fā)展水平與縣域綜合發(fā)展水平的對比確定鄉(xiāng)村性指數(shù)(RI)(表2)。

表2 縣域經(jīng)濟鄉(xiāng)村性指數(shù)評價指標及權(quán)重值

1.2.2.2 指標權(quán)重的確定 本研究通過熵值法確定指標權(quán)重[10]。熵值法是一種客觀賦權(quán)方法，它根據(jù)各項指標觀測值所提供的信息量來確定指標權(quán)重系數(shù)，信息量越大，不確定性就越小，熵也就越?。恍畔⒘吭叫?，不確定性越大，熵也越大。首先建立原始指標數(shù)據(jù)矩陣，有n個縣域，m項評價指標，形成原始指標數(shù)據(jù)矩陣；Xij為第i個城市第j個指標的指標值。計算第j項指標下，第i個觀測值的特征比重mij為Xij的特征比重值，公式為：

(1)

計算指標Xij的差異性系數(shù)gj=1-ej。最后利用熵值法估算各指標權(quán)重，第j項指標的權(quán)重為：

1.2.2.3 鄉(xiāng)村性指數(shù)(RI)測算 本研究采用線性加權(quán)法確定鄉(xiāng)村性指數(shù)。在計算各指標權(quán)重的基礎(chǔ)上，分別測算不同區(qū)域鄉(xiāng)村發(fā)展水平和縣域綜合發(fā)展水平，將縣域鄉(xiāng)村發(fā)展水平綜合分值與縣域綜合水平相除，得到鄉(xiāng)村性指數(shù)，用于表示鄉(xiāng)村發(fā)展在社會發(fā)展中的重要程度。具體步驟如下：

(2)

(3)

RIj=Xj/Yj。

(4)

式中：RIj表示第j縣域的鄉(xiāng)村性指數(shù)；Xj表示第j個縣域的鄉(xiāng)村發(fā)展水平；Yj表示第j個縣域的綜合發(fā)展水平；ωij表示各項評價指標權(quán)重值；xij、yij分別表示第j個縣域鄉(xiāng)村發(fā)展水平和縣域綜合發(fā)展水平指標中第i項指標的標準化值。其中，RI>1 表示該區(qū)域農(nóng)業(yè)基本生產(chǎn)狀況良好、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在社會發(fā)展中的貢獻率極大，鄉(xiāng)村發(fā)展水平較突出；RI<1表示該區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相對縣域綜合發(fā)展略顯薄弱，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)是縣域經(jīng)濟發(fā)展的主要推動力量。

1.2.3 空間自相關(guān)分析 空間自相關(guān)是指分布于不同空間位置的地理事物，其某一屬性值存在統(tǒng)計相關(guān)性，通常距離越近的兩值之間相關(guān)性越大[11]。空間自相關(guān)可進一步分為全局空間自相關(guān)和局域空間自相關(guān)。全局空間自相關(guān)用于描述某現(xiàn)象的整體分布狀況，判斷此現(xiàn)象在空間中是否有聚集性，但并不能確切指出聚集在哪些地區(qū)；局域空間自相關(guān)可更詳細反映局部小區(qū)域單元上的某種地理現(xiàn)象與相鄰局部區(qū)域小單元同一現(xiàn)象或?qū)傩灾档南嚓P(guān)程度。

全局空間自相關(guān)模型：

局域空間自相關(guān)模型：

2 結(jié)果與分析

2.1 鄉(xiāng)村發(fā)展類型時空變動

由圖1可知，農(nóng)業(yè)主導(dǎo)型鄉(xiāng)村主要分布在河北省北部的張北、沽源、尚義，中部的固安、永清、饒陽以及南部的威縣、肥鄉(xiāng)等縣域。這些地區(qū)受自然狀況、交通條件、政策調(diào)整等方面的影響，農(nóng)業(yè)仍然是當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。工業(yè)主導(dǎo)型鄉(xiāng)村主要分布于河北省東部的唐山市下轄縣及河北省中部、南部區(qū)域。這些縣域多分布于“京廣、京九”鐵路沿線附近，交通便利、經(jīng)濟基礎(chǔ)雄厚，是傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域。商業(yè)主導(dǎo)型鄉(xiāng)村分布于河北省西部山區(qū)、東北部平原區(qū)等，這些區(qū)域自然優(yōu)勢獨特，以旅游業(yè)帶動三產(chǎn)發(fā)展是鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展的主要途徑。

從數(shù)量變化來看，2000—2013年河北省專業(yè)主導(dǎo)型鄉(xiāng)村與綜合發(fā)展型鄉(xiāng)村數(shù)量基本相當?shù)ビ性鲩L。綜合發(fā)展型鄉(xiāng)村在14年間增加了3個，所占比重由50.70%上升為 52.59%，反映出河北省鄉(xiāng)村發(fā)展在一二三產(chǎn)業(yè)調(diào)整方面取得了一定成效，部分鄉(xiāng)村的綜合發(fā)展趨勢日益顯著。對于專業(yè)主導(dǎo)型鄉(xiāng)村發(fā)展來說，農(nóng)業(yè)主導(dǎo)型鄉(xiāng)村數(shù)量由2000年的24個減少為2013年的20個，整體數(shù)量上存在下降趨勢；工業(yè)主導(dǎo)型鄉(xiāng)村數(shù)量略有上升，所占比重由2000年的17.04%上升為2013年18.52%；商貿(mào)主導(dǎo)型鄉(xiāng)村數(shù)量略有下降，所占比重由14.81%下降為14.07%(表3)?？傮w來看，河北省鄉(xiāng)村發(fā)展類型有從農(nóng)業(yè)主導(dǎo)型向工業(yè)主導(dǎo)型及綜合發(fā)展型鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)變的趨勢，鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展更加多元化。

表3 河北省鄉(xiāng)村發(fā)展類型劃分結(jié)果

從空間變化來看，分布于河北省北部張承地區(qū)的部分鄉(xiāng)村逐漸由農(nóng)業(yè)主導(dǎo)和商貿(mào)主導(dǎo)型轉(zhuǎn)化成綜合發(fā)展型鄉(xiāng)村；農(nóng)業(yè)主導(dǎo)型鄉(xiāng)村在空間上變化不大，仍主要分布著冀北張家口北部部分區(qū)域和中南部望都、饒陽、肥鄉(xiāng)等縣域。這些縣域位于農(nóng)牧交錯帶或低地平原區(qū)，受自然狀況、交通條件、政策調(diào)整等影響，農(nóng)業(yè)、牧業(yè)仍是當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟對當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展貢獻較大；工業(yè)主導(dǎo)型鄉(xiāng)村由分散分布形態(tài)向成片發(fā)展分布趨勢轉(zhuǎn)變，到2013年主要形成工業(yè)主導(dǎo)型鄉(xiāng)村集聚發(fā)展的三大片區(qū)，主要集中于唐山、石家莊-保定-廊坊片區(qū)及邯鄲-邢臺片區(qū)；商貿(mào)主導(dǎo)型鄉(xiāng)村有從河北省北部逐漸向中南部轉(zhuǎn)移的趨勢(圖1)。

2.2 鄉(xiāng)村性指數(shù)空間自相關(guān)分析結(jié)果

2.2.1 全局空間自相關(guān)分析 依據(jù)計算出的2000、2013年河北省縣域尺度鄉(xiāng)村性指數(shù)RI，借助GIS軟件，計算2個年份鄉(xiāng)村性的莫蘭指數(shù)(Moran’s Index)，用于描述2000年以來縣域尺度鄉(xiāng)村性總體關(guān)聯(lián)特征，揭示縣域尺度河北省鄉(xiāng)村性空間總體分布格局(表4)。河北省縣域鄉(xiāng)村性莫蘭指數(shù)值在2000、2013年均為正值，檢驗結(jié)果顯著，表明河北省縣域鄉(xiāng)村相似的地區(qū)在空間上呈現(xiàn)出集聚分布格局，即鄉(xiāng)村性較強的鄉(xiāng)(鎮(zhèn))趨于和鄉(xiāng)村性較強的鄉(xiāng)(鎮(zhèn))相鄰，鄉(xiāng)村性較弱的鄉(xiāng)(鎮(zhèn))趨于和鄉(xiāng)村性較弱的鄉(xiāng)(鎮(zhèn))相鄰；2000—2013年莫蘭指數(shù)減小，呈下降趨勢，表明鄉(xiāng)村性空間集聚分布態(tài)勢不斷降低，縣域間差異性有所增加。究其原因，近年來河北省鄉(xiāng)村經(jīng)濟整體發(fā)展水平雖穩(wěn)步提升，但受自然條件、地理位置等影響，區(qū)域間鄉(xiāng)村發(fā)展速度仍存在較大差異，西部山區(qū)、北部高原區(qū)鄉(xiāng)村發(fā)展水平在全省仍處于較低位置，與東部、中部平原區(qū)鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展水平差距依然明顯。

表4 河北省縣域鄉(xiāng)村性全局莫蘭指數(shù)

2.2.2 局域空間自相關(guān)分析 在給定的顯著性水平下，全局空間自相關(guān)值反映研究區(qū)內(nèi)相似屬性的平均集聚程度[1]，而局部空間自相關(guān)值可表示這些集聚區(qū)的具體地理位置。為進一步揭示鄉(xiāng)村性“鄰域空間”屬性特征，采用局域空間自相關(guān)分析探討區(qū)域單元與周邊區(qū)域單元屬性的相近或差異程度。

2000年高-高集聚區(qū)集中于冀東區(qū)域(寬城滿族自治縣、青龍滿族自治縣、撫寧縣、昌黎縣、遷安縣)、石家莊西部山區(qū)(靈壽縣、平山縣)、邯鄲東部平原(永年縣、肥鄉(xiāng)縣、曲周縣、邱縣、館陶縣)等三大片區(qū)，表明這些縣域與周邊縣域的鄉(xiāng)村性水平均很高[14]，二者呈顯著正關(guān)聯(lián)；低-高集聚區(qū)位于河北南部涉縣、邯鄲縣及秦皇島市區(qū)，表明這些區(qū)域鄉(xiāng)村性水平低，而鄰近區(qū)域鄉(xiāng)村性水平高，二者呈顯著負關(guān)聯(lián)；低-低集聚區(qū)位于冀東南唐海、豐潤區(qū)、豐南區(qū)[這3個縣(區(qū))于2012年7月11日改為“曹妃甸區(qū)”]，表明這些區(qū)域與周邊鄰近縣域鄉(xiāng)村性水平均很低，二者呈正關(guān)聯(lián)。同理，2013年河北省鄉(xiāng)村性指數(shù)局域空間自相關(guān)分析結(jié)果有所變化，高-高集聚區(qū)主要位于冀中南平原區(qū)行唐縣、晉州市、雞澤縣、曲周縣；低-高集聚區(qū)集中于滄縣和廊坊市區(qū)；低-低集聚區(qū)位于冀東南唐?？h、豐潤區(qū)、豐南區(qū)、灤縣等(圖2)。

2000—2013年鄉(xiāng)村性高-高集聚區(qū)數(shù)量從12個銳減為4個，區(qū)域面積減少，表明城市化的逐步推進尤其是冀東區(qū)域?qū)挸?、青龍、撫寧、昌黎等縣域工業(yè)、旅游業(yè)發(fā)展迅猛，促進了縣域經(jīng)濟發(fā)展的穩(wěn)步提高；從地域空間變化上看，鄉(xiāng)村性高-高集聚區(qū)從翼東平原和翼西山地區(qū)向中南部平原區(qū)進行轉(zhuǎn)移，河北省中南部是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟區(qū)，農(nóng)業(yè)依然是區(qū)域發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，且隨著區(qū)域縣域經(jīng)濟差距的拉大，區(qū)域鄉(xiāng)村性的分散趨勢明顯。鄉(xiāng)村性低-高集聚區(qū)數(shù)量從3個降低為2個，且有從河北省南北2側(cè)向河北省中部保定、廊坊等地轉(zhuǎn)移的趨勢。2000—2013年鄉(xiāng)村性低-低集聚區(qū)均集中于冀東南經(jīng)濟較發(fā)達區(qū)域，數(shù)量從3個增加為4個，區(qū)域面積有增大演化的趨勢。低-低集聚區(qū)一直位于冀東南區(qū)域，2000—2013年空間集聚現(xiàn)象在該區(qū)域發(fā)生變化，可認為目前在該區(qū)域已形成鄉(xiāng)村性低地，即縣域經(jīng)濟發(fā)展“單極化”格局。此外，研究區(qū)內(nèi)存在很大面積的空間自相關(guān)不顯著的區(qū)域，其鄉(xiāng)村性在空間上未表現(xiàn)出顯著的自相關(guān)性，形成了鄉(xiāng)(鎮(zhèn))尺度上鄉(xiāng)村性空間分布的隨機變化區(qū)域[15]。

3 結(jié)論

本研究基于區(qū)域城鄉(xiāng)一體思想對河北省鄉(xiāng)村發(fā)展類型進行劃分，通過構(gòu)建鄉(xiāng)村性指數(shù)模型(RI)，借助GIS空間分析工具系統(tǒng)揭示了2000年以來縣域尺度河北省鄉(xiāng)村發(fā)展類型和鄉(xiāng)村性指數(shù)的時空演變規(guī)律，并得到以下結(jié)論：第一，河北省鄉(xiāng)村發(fā)展類型的地域轉(zhuǎn)變趨勢不明顯。2000—2013年鄉(xiāng)村發(fā)展類型在數(shù)量上和空間上均有細微變化，但仔細觀察發(fā)現(xiàn)，河北省北部壩上地區(qū)和中南部山前平原區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢依然明顯，工業(yè)型鄉(xiāng)村仍然集中在河北省經(jīng)濟迅速發(fā)展的“唐山-保定-石家莊”等“一線”區(qū)域，農(nóng)村發(fā)展類型的整體變動不太明顯。第二，全局空間自相關(guān)分析結(jié)果表明，河北省鄉(xiāng)村性指數(shù)呈現(xiàn)集聚分布格局，但集聚趨勢不斷降低，縣域間鄉(xiāng)村性指數(shù)的內(nèi)在差異不斷增大。局域自相關(guān)分析結(jié)果進一步顯示，2000—2013年縣域鄉(xiāng)村性高-高集聚區(qū)由冀東平原和冀西山地區(qū)向中部平原區(qū)轉(zhuǎn)移，低-低集聚區(qū)則一直位于冀東南唐山市下轄各縣域，表明河北省冀東南縣域經(jīng)濟發(fā)展的“單極化”趨勢日益明顯。第三，通過構(gòu)建鄉(xiāng)村發(fā)展類型和鄉(xiāng)村性指數(shù)模型，借助空間自相關(guān)分析方法將地理位置因素加入定量分析研究探討河北省鄉(xiāng)村性的空間關(guān)聯(lián)特征，為研究結(jié)果的可視性、準確性和直觀性提供了保障[16]。本研究的分析結(jié)果與現(xiàn)實情況基本相符，可為政府決策部門制定相關(guān)政策提供有益參考。另外，研究結(jié)果僅反映了2000—2013年河北省鄉(xiāng)村縣域發(fā)展變化狀況，較大時間尺度和較小空間尺度的空間格局演變研究將是進一步深入探討的方向。

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