烏蒙山區(qū)建設(shè)用地密度空間分異特征及其影響因素

付星基, 尹曉媛, 余建新,2, 王 猛, 陳鏡宇, 孫高峰, 李建華,2

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利學(xué)院, 昆明 650201; 2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 國土資源科學(xué)技術(shù)工程研究中心, 昆明 650201; 3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院, 昆明 650201)

近年來，伴隨著社會、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，耕地面積逐漸減少，人地矛盾日益突出。建設(shè)用地作為人類社會經(jīng)濟(jì)活動的主要載體，其空間分布是各種自然、人文因素綜合作用的結(jié)果[1]，所以研究建設(shè)用地的空間分布，對于全面認(rèn)識建設(shè)用地，指導(dǎo)土地利用，緩解人地矛盾有著重要意義。由于空間自相關(guān)的客觀存在[2]，自2003年Overmars首次將空間自相關(guān)分析用于土地利用研究伊始，地理現(xiàn)象的空間自相關(guān)特征越來越受到研究者的關(guān)注，焦利民等[3]以標(biāo)準(zhǔn)化基準(zhǔn)地價為觀測變量，運用Moran指數(shù)分析城鎮(zhèn)地價的局部聚集特征;谷建立等[2]以行政村土地利用變量為基礎(chǔ)，分析了縣域尺度土地利用空間自相關(guān)格局；謝保鵬等[4]選擇城鎮(zhèn)工礦用地經(jīng)濟(jì)密度為觀測值，運用Moran指數(shù)剖析城鎮(zhèn)工礦用地經(jīng)濟(jì)密度的區(qū)域差異和動態(tài)演變格局。隨著研究方法的不斷改進(jìn)，這些研究為轉(zhuǎn)型期城鎮(zhèn)建設(shè)用地的空間布局優(yōu)化提供了良好基礎(chǔ)。

自然因素和社會經(jīng)濟(jì)因素在建設(shè)用地的形成過程中起到主導(dǎo)推動作用[5-9]。建設(shè)用地空間自相關(guān)不僅表現(xiàn)在空間位置的變化，也表現(xiàn)在自然因素與社會經(jīng)濟(jì)因素的變化。因此，結(jié)合自然因素與社會經(jīng)濟(jì)因素來研究建設(shè)用地，不僅能夠揭示建設(shè)用地在空間上的分布規(guī)律，也可以進(jìn)一步探究建設(shè)用地與自然因素、社會經(jīng)濟(jì)因素之間的耦合關(guān)系，為烏蒙山區(qū)精準(zhǔn)扶貧提供理論依據(jù)。本文通過運用全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)方法，分析了烏蒙山區(qū)建設(shè)用地空間自相關(guān)性特征，明確了烏蒙山區(qū)建設(shè)用地密度的空間建設(shè)用地密度空間分異特征和建設(shè)用地局部聚集(孤立)和局部異常的具體空間位置；并選取其中的建設(shè)用地高密度聚集HH區(qū)為研究重點區(qū)域，以各縣中建設(shè)用地高密度聚集HH區(qū)面積為劃分指標(biāo)把烏蒙山區(qū)分成5個等別，然后以分區(qū)統(tǒng)計的方法分析不同等別縣域的自然因素與社會因素對建設(shè)用地高密度聚集HH區(qū)分布的影響。以期為正確認(rèn)識烏蒙山區(qū)建設(shè)用地與自然因素和社會經(jīng)濟(jì)因素之間的關(guān)系提供科學(xué)依據(jù)。

1　研究區(qū)概況

烏蒙山區(qū)即烏蒙山集中連片特殊困難地區(qū)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)102°52′─106°43′、北緯24°19′─29°56′。國土總面積為10.7萬km2，行政區(qū)劃包括云南15個縣(市、區(qū))、貴州省10個縣(市、區(qū))、四川省13個縣共計38個縣(市、區(qū))。截至2015年，烏蒙山區(qū)常住人口1 900多萬人，其中城鎮(zhèn)人口599萬，城鎮(zhèn)化率約為32%，遠(yuǎn)低于全國城鎮(zhèn)化率56.1%。全區(qū)全年生產(chǎn)總值共計3 115億元，人均生產(chǎn)總值16 397元，僅為全國水平32.9%。其地勢東北低而西南高，海拔從220～4 732 m，平均海拔1 810 m，最低海拔位于四川省宜賓、瀘州一帶，僅220 m，最高海拔位于滇東北山地，高達(dá)4 732 m。其地貌從低盆地、中盆地、高盆地、喀斯特峰丘、低山、低中山、喀斯特低中山、中山、喀斯特中山、高中山、中高山、高山沿等高線呈現(xiàn)階梯分布，中亞地帶、北亞地帶、南溫帶、中溫帶、北溫帶、高原氣候區(qū)6個氣候帶垂直分布。區(qū)內(nèi)地形地貌多樣、礦產(chǎn)資源豐富、氣候類型繁多。

2　數(shù)據(jù)與研究方法

2.1　研究數(shù)據(jù)

主要數(shù)據(jù)來源:(1) 美國國家航空航天局(NASA)landsat-830 m分辨率影像數(shù)據(jù);(2) 美國國家航空航天局(NASA)和國防部國家測繪局(NIMA)聯(lián)合測繪的SRTMDEM 90 m分辨率原始高程數(shù)據(jù);(3) 云南省、貴州省和四川省2015年統(tǒng)計年鑒。

2.2　研究方法

本文研究方法主要為監(jiān)督分類、空間自相關(guān)和區(qū)域統(tǒng)計3種方法，首先以監(jiān)督分類提取烏蒙山區(qū)建設(shè)用地，分析烏蒙山區(qū)建設(shè)用地分布特征，然后以空間自相關(guān)分析烏蒙山區(qū)建設(shè)用地的空間自相關(guān)性和建設(shè)用地密度空間分異特征，最后以區(qū)域統(tǒng)計的方法探究自然因素、社會經(jīng)濟(jì)因素對烏蒙山區(qū)建設(shè)用地空間分異的影響機(jī)理。

2.2.1監(jiān)督分類監(jiān)督分類，又稱為訓(xùn)練分類，即用已經(jīng)確認(rèn)類別的樣本像元去識別其他未知類別像元的過程。首先在遙感影像上對每一種類別選取一定數(shù)量的訓(xùn)練區(qū)，然后通過計算，將每個像元和訓(xùn)練樣本作比較，按照不同劃分規(guī)則將每個單元劃分到不同種類單元中[10]。監(jiān)督分類常用的算法有最小距離分類、馬氏距離分類、Parallelpipe、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分類、模糊分類、Fisher判別分類，最大似然法等方法。最大似然法是監(jiān)督分類中最常用的方法。

2.2.2空間自相關(guān)空間自相關(guān)分析一般包括兩全局自相關(guān)和局部自相關(guān)兩種方法。

(1) 全局自相關(guān)(Spatial autocorrelation anlysis)是用于描述某種現(xiàn)象在空間的分布情況，以判斷該現(xiàn)象是否在空間上有聚集現(xiàn)象存在。衡量全局空間自相關(guān)的指標(biāo)主要有全局Moran′sI指數(shù)、全局Getis′sG指數(shù)和全局Geary′sC指數(shù)，其中最常用的是全局Moran′sI指數(shù)[11]：

(1)

依照上式所得到的I值介于[-1，1]，I值大于0表示呈正相關(guān)，小于0則表示呈負(fù)相關(guān)，且I值越大代表相關(guān)性越高，即空間分布上呈聚集現(xiàn)象，I值等于0代表空間分布呈隨機(jī)分布。

(2) 局部空間自相關(guān)區(qū)別于僅判斷某種現(xiàn)象在空間上是否有聚集現(xiàn)象的存在的全局空間自相關(guān)，它不僅可以反映局部小區(qū)域單元與相鄰單元之間某種現(xiàn)象的相關(guān)程度，更可以進(jìn)一步指出聚集發(fā)生的具體位置[12]。

(2)

空間局部自相關(guān)主要包括Moran散點圖和LISA分布圖。其中Moran散點圖可以用來表示每個區(qū)域與相鄰區(qū)域某種屬性值的相互關(guān)系，其中橫軸為貝葉斯標(biāo)準(zhǔn)化用地比率，縱軸表示建設(shè)用地比率空間滯后，即相鄰單位的建設(shè)用地比率；斜線表示兩者的線性相關(guān)關(guān)系，斜率即Moran′s I?？v橫雙軸把Moran散點圖劃分為右上的HH(High-High)、右下HL(High-High)、左上LH(Low-High)和左下LL(Low-Low)4個象限，位于HH(LL)象限的單元表示該單元與相鄰區(qū)域的屬性值都較高(較低)，具有空間正相關(guān)；位于HL(LH)象限的單元表示該單元屬性值較高(較低)，其相鄰單元屬性值較低(較高)，具有空間負(fù)相關(guān)。LISA分布圖是用于描述觀測單元屬性值與周邊單元屬性的相關(guān)程度[13]。而LISA分布圖按照區(qū)域?qū)傩灾悼梢园颜貓D劃分NS(Not Significant)、HH、LL、LH和HL共5種單元，進(jìn)一步顯示每種單元的空間位置。

2.2.3區(qū)域統(tǒng)計區(qū)域統(tǒng)計是一種空間分析方法，以ArcGIS軟件中的分區(qū)統(tǒng)計、面積制表等功能對特定的區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計分析，本文以GeoDa軟件對烏蒙山區(qū)進(jìn)行空間自相關(guān)劃分出的建設(shè)用地中高密度聚集HH區(qū)域為重點研究對象，在建設(shè)用地0.05顯著性水平下以縣域中建設(shè)用地高密度聚集HH區(qū)面積大小為指標(biāo)劃分出的5類縣域，然后從SRTMDEM 90 m分辨率原始高程數(shù)據(jù)和云南省、貴州省和四川省2015年統(tǒng)計年鑒提取海拔、坡度、地形起伏度、地表粗糙度4種自然因子與經(jīng)濟(jì)和人口等社會經(jīng)濟(jì)因素然后對5種類型的縣域進(jìn)行分區(qū)統(tǒng)計，根據(jù)所得到的結(jié)果分析不同縣域特征，并找出導(dǎo)致不同種類縣域建設(shè)用地發(fā)生高密度顯著性聚集區(qū)分布的原因。

3　結(jié)果與分析

3.1　烏蒙山區(qū)建設(shè)用地分布特征

在ENVI 5.1軟件的支持下，首先對烏蒙山區(qū)總計12幅遙感影像進(jìn)行大氣輻射矯正、幾何矯正、坐標(biāo)配準(zhǔn)等預(yù)處理之后進(jìn)行剪切、拼接，然后采用監(jiān)督分類中的最大似然法對烏蒙山區(qū)遙感影像進(jìn)行分類提取建設(shè)用地(包括城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民點、交通用地及獨立工礦用地)，結(jié)果見圖1，然后歸一化處理得到38縣建設(shè)用地占烏蒙山區(qū)總建設(shè)面積百分比圖(圖2)。

圖1烏蒙山區(qū)建設(shè)用地分布

圖2烏蒙山區(qū)建設(shè)用地百分比

圖1，圖2所示烏蒙山區(qū)建設(shè)用地在38縣(市、區(qū))中分布極度不平衡，呈南高北低、西高東低的特點。其中建設(shè)面積最多的縣是云南片區(qū)的尋甸縣，占烏蒙山總建設(shè)面積的11.55%；建設(shè)面積最少的縣是四川片區(qū)的馬邊縣，占烏蒙山總建設(shè)面積的0.27%；兩者相差41倍。建設(shè)用地多集中12個自身占烏蒙山區(qū)建設(shè)用地比重超過2%的縣域中，總計占烏蒙山區(qū)建設(shè)用地比重高達(dá)68.46%，剩余的26個縣占31.54%，平均每縣1.21%，遠(yuǎn)低于平均值2.63%。

3.2　烏蒙山區(qū)建設(shè)用地空間自相關(guān)性

(1) 全局自相關(guān)性。本文以5 km×5 km為基本尺度把烏蒙山區(qū)劃分為4 648個基本觀測單元，以建設(shè)用地密度作為觀測值，分別以Threshold distance=5 000 m，10 000 m，15 000 m，20 000 m，25 000 m和30 000 m構(gòu)建不同空間權(quán)重，然后利用GeoDa軟件對烏蒙山區(qū)進(jìn)行全局空間自相關(guān)分析，結(jié)果見表1。

表1　烏蒙山區(qū)不同尺度建設(shè)用地自相關(guān)分析Moran′s I結(jié)果

注：本研究利用GeoDA 進(jìn)行計算的結(jié)果均通過Z檢驗(p≤0.05)。

圖3　烏蒙山區(qū)不同尺度自相關(guān)分析Moran′I結(jié)果

由圖3可知不同權(quán)重下烏蒙山區(qū)建設(shè)用地Moran′sI結(jié)果均為正值，p值等于0.001,因此表明整個烏蒙山區(qū)建設(shè)用地的空間分布不是隨機(jī)的，而是具有空間聚集性的，即建設(shè)用地呈空間自相關(guān)。建設(shè)用地密度高的地區(qū)相對的趨于和建設(shè)用地密度高的地區(qū)相鄰，建設(shè)用地低密度地區(qū)相對的趨于和建設(shè)用地密度低的地區(qū)相鄰。而且根據(jù)圖2可知，隨著Threshold distance─距離閾值的增加，建設(shè)用地密度地分布總體空間差異趨向縮小，建設(shè)用地的空間自相關(guān)性逐漸減弱。

(2) 局部自相關(guān)性。以建設(shè)用地密度和Threshold distance=5 000 m構(gòu)建的空間權(quán)重運用局部空間自相關(guān)繪制Moran散點圖(圖4)和LISA分布圖(圖5)。

圖4　烏蒙山區(qū)建設(shè)用地自相關(guān)分析Moran′I散點圖

根據(jù)Moran散點圖和LISA分布圖中不同類別單元的統(tǒng)計結(jié)果表明：不顯著相關(guān)單元類型占79.07%，表示該單元與其周圍單元的建設(shè)用地密度空間差異程度不顯著;建設(shè)用地密度顯著空間正相關(guān)類型占19.8%;其中，“HH”占5.25%，“LL”占14.56%，表示該單元和周圍其他單元的建設(shè)用低密度均較高或較低，同一聚集類型中建設(shè)用地密度的空間差異程度顯著較小;建設(shè)用地密度負(fù)相關(guān)類型占1.12%，其中，“HL”占0.17%，“LH”占0.95%，表示該單元自身建設(shè)用地密度較高(或較低)，而該村周圍其他單元的建設(shè)用地密度較低(或較高)，同一聚集類型中建設(shè)用地密度的空間差異程度顯著較大。

圖5　烏蒙山區(qū)建設(shè)用地自相關(guān)分析LISA圖

LISA分布圖還表示了的不同類型單元的空間分布。據(jù)圖5可知：建設(shè)用地密度不顯著單元類別占據(jù)了烏蒙山區(qū)的大部分地區(qū)，這說明烏蒙山區(qū)大部分地區(qū)建設(shè)密度空間差異不顯著；HH建設(shè)用地高密度聚集區(qū)主要集中于云南省的尋甸縣、昭陽區(qū)和會澤縣與貴州的大方縣、七星關(guān)區(qū)、黔西縣和織金縣等地；LL建設(shè)用地低密度聚集區(qū)多位于云南省與四川省，其中以云南北部的鎮(zhèn)雄縣、彝良縣尤為集中；HL(LH)建設(shè)用地密度空間負(fù)相關(guān)區(qū)單元數(shù)目較少，這些單元零散分布于落入HH，LL單元周圍。

3.3　烏蒙山區(qū)建設(shè)用地密度空間分異特征

根據(jù)Moran散點圖、LISA分布圖結(jié)果與烏蒙山區(qū)縣界圖，利用Excel表格對個縣(市、區(qū))內(nèi)4種類型土地面積進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果見表2—5。

表2　烏蒙山區(qū)各縣HH地類面積匯總

表3　烏蒙山區(qū)各縣HL地類面積匯總

表4　烏蒙山區(qū)各縣LH地類面積匯總

表5　烏蒙山區(qū)各縣LL地類面積匯總

由表2—5可知，烏蒙山區(qū)建設(shè)用地密度空間分異特征明顯，高密度地區(qū)和低密度地區(qū)在空間分布上差異明顯。差異性主要表現(xiàn)為高密度地區(qū)(HH和HL)的分布為貴州片區(qū)(45.89%)>云南片區(qū)(44.25%)>四川片區(qū)(9.86%)，高密度地區(qū)主要集中于云南片區(qū)的尋甸縣(13.24%)、昭陽區(qū)(8.02%)和會澤縣(7.56%)與貴州片區(qū)的大方縣(9.81%)、七星關(guān)區(qū)(7.16%)和黔西縣(7.06%)，占所有高密度地區(qū)總面積的52.85%；而低密度地區(qū)(LH和LL)則為云南片區(qū)(53.26%)>四川片區(qū)(31.87%)>貴州片區(qū)(14.87%)。低密度地區(qū)主要集中于云南片區(qū)的鎮(zhèn)雄縣(8.08%)、彝良縣(8.07%)、鹽津縣(7.43%)、大關(guān)縣(6.38%)和永善縣(5.96%)與四川片區(qū)的雷波縣(6.38%)、喜德縣(5.14%)，占所有低密度地區(qū)總面積的48.07%。

4　討 論

建設(shè)用地是一個地區(qū)人口和社會經(jīng)濟(jì)的承載,與社會經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)，其分布主要受自然因素與社會經(jīng)濟(jì)因素的影響[5-9]，所以研究建設(shè)用地密度的分布規(guī)律以及其與自然、社會經(jīng)濟(jì)因素之間的內(nèi)在聯(lián)系對于發(fā)現(xiàn)烏蒙山區(qū)建設(shè)用地區(qū)域之間的不平衡性、探究致貧原因，為進(jìn)一步實施烏蒙山區(qū)精準(zhǔn)扶貧有著重要的意義。然而傳統(tǒng)方法雖然可以描述建設(shè)用地分布特征，揭示高值異常(或低值異常)的空間單元，但難于識別建設(shè)用地的空間集聚與孤立。

區(qū)別于LL類型區(qū)的建設(shè)用地空間孤立、HL類型區(qū)和LH類型區(qū)的建設(shè)用地空間異常，通過空間自相關(guān)分析得到的HH類型區(qū)作為建設(shè)用地空間集聚在地理空間上的具體顯現(xiàn)，是地形地貌適合人類生活且社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū)，也是“擴(kuò)散中心”,對于周邊有很強(qiáng)的影響[1]。

本文以烏蒙山區(qū)各縣(市、區(qū))中高密度聚集HH區(qū)的面積為劃分指標(biāo)把38個縣(市、區(qū))劃分為Ⅰ(0)、Ⅱ(0～100.00)、Ⅲ(100.01～200.00)、Ⅳ(200.01～300.00)、Ⅴ(>300.01)五等縣域，結(jié)果見圖6。

圖6烏蒙山區(qū)縣域分類

由圖6可知，在全局范圍內(nèi)烏蒙山區(qū)縣域級別呈東高西低、南高北低的特點，高級別縣域多集中于貴州片區(qū)和云南片區(qū)，四川片區(qū)范圍內(nèi)多為低級別縣域。這種分布情況與提取的建設(shè)用地分布情況相吻合。這表明以建設(shè)用地集聚HH區(qū)面積代替建設(shè)用地面積為指標(biāo)研究烏蒙山區(qū)的建設(shè)用地分布是符合實際，確實可行的。

4.1　自然因素對烏蒙山區(qū)建設(shè)用地密度空間分異的影響

在ArcGIS 10.0 系統(tǒng)的支持下，根據(jù)SRTMDEM 90 m分辨率原始高程數(shù)據(jù)利用空間分析工具分別提取烏蒙山區(qū)海拔、坡度、地形起伏度和地表粗糙度分布圖，然后利用分區(qū)統(tǒng)計的方法對5種級別縣域進(jìn)行統(tǒng)計分析。

由表6可知，除海拔因素之外，5種級別的縣(市、區(qū))隨著建設(shè)密度高聚集區(qū)面積的減少平均坡度、平均起伏度和地表粗糙度整體呈上升趨勢。海拔高度影響區(qū)域內(nèi)的氣候、植被以及人類生活和生產(chǎn)活動，進(jìn)而影響建設(shè)用地的分布。通常認(rèn)為隨著海拔的升高，土地逐漸難以利用，建設(shè)用地也隨之減少。但烏蒙山區(qū)平均海拔統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，從Ⅰ類到Ⅴ類縣域，其平均海拔并無升高的趨勢，其中Ⅳ類縣域平均海拔甚至遠(yuǎn)低于其他4種縣域。這說明，在烏蒙山區(qū)區(qū)域內(nèi)，海拔并不是制約土地利用的主要影響因子。其主要原因是烏蒙山區(qū)海拔在全局范圍內(nèi)分布并不平衡，整體呈北低南高、東低西高的趨勢，這種情況下，土地利用過程中人類難以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的遷徙，只能就近選擇海拔相對低的區(qū)域而不是更遠(yuǎn)范圍內(nèi)的更低海拔地區(qū)。

表6　烏蒙山區(qū)各級別縣域自然因素統(tǒng)計

坡度作為描述地表單元陡緩的程度的重要指標(biāo)，通常被定義為坡面的垂直高度和水平距離的比值。數(shù)據(jù)顯示Ⅰ類到Ⅴ類縣域的平均坡度依次遞增，且根據(jù)進(jìn)一步資料統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)67.24%的HH類型區(qū)分布于平均坡度遠(yuǎn)低于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ類縣域的9個共占烏蒙山區(qū)總面積的31.78%的Ⅰ、Ⅱ類縣域之中。這表明：在烏蒙山區(qū)范圍內(nèi)建設(shè)用地高密度集聚區(qū)的分布受坡度的影響，主要集中于低坡度區(qū)域。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是坡度對于農(nóng)業(yè)耕作和人類居住的影響。隨著坡度的增加，土地利用受到一定限制，尤其以農(nóng)業(yè)限制最為嚴(yán)重，而且坡度越大越容易出現(xiàn)滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，威脅人類的生產(chǎn)生活安全，所以人類在選擇土地利用的區(qū)域時多趨向于坡度較低地區(qū)。

地形起伏度是指在某一確定區(qū)域內(nèi)最大高程與最小高程之差，是定量描述地貌形態(tài)、劃分地貌類型的重要指標(biāo)，反映了宏觀區(qū)域內(nèi)地面的起伏特征。數(shù)據(jù)顯示，烏蒙山區(qū)內(nèi)各縣域內(nèi)平均地形起伏度越小，建設(shè)用地集聚區(qū)面積越多，建設(shè)用地集聚區(qū)多趨向于平均起伏度低的地區(qū)。主要原因是地形起伏度影響道路線路的選擇以及工程造價，起伏度較大的地區(qū)普遍交通落后，對人類的生產(chǎn)生活造成困難[14]，而且這種地區(qū)往往也是生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)，生態(tài)環(huán)境容易遭到破壞退化，人地矛盾嚴(yán)重，不適宜人類居住。

地表粗糙度是表示地表侵蝕程度和起伏變化等宏觀特征的重要指標(biāo)，為地表真實面積與投影面積比值。數(shù)據(jù)顯示Ⅰ類到Ⅴ類縣域的平均地表粗糙度整體呈上升趨勢，雖然其中Ⅲ，Ⅳ類縣域地表粗糙度相等，但符合整體遞增趨勢。造成這種現(xiàn)象的原因是地表粗糙度越大，地表越粗糙，地表表面積越大，地表徑流受到的阻力越大，水流沖刷越嚴(yán)重，水土流失程度也會越嚴(yán)重。嚴(yán)重的水土流失會造成土地肥力減退，生態(tài)失調(diào)，旱澇災(zāi)害頻繁，破壞土地資源，威脅人類生產(chǎn)生活。

綜上所述，烏蒙山區(qū)范圍內(nèi)海拔因素與建設(shè)用地分布之間并無顯著聯(lián)系，其分布主要受坡度、起伏度和地表粗糙度因素的影響。建設(shè)用地多聚集在平均坡度小、平均起伏度低、平均地表粗糙度小的縣域。隨著坡度、起伏度、粗糙度的升高，土地利用難度逐漸增加，人類生產(chǎn)生活成本增加，不易形成大型居民點，建設(shè)用地分布減少。

4.2　社會經(jīng)濟(jì)因素對烏蒙山區(qū)建設(shè)用地密度空間分異的影響

本文對5種建設(shè)用地密度級別縣域類的人口密度、生產(chǎn)總值(億)以及三大產(chǎn)業(yè)在GDP中所占的比例進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果見表7。

表7　烏蒙山區(qū)各級別縣域社會經(jīng)濟(jì)因素統(tǒng)計

烏蒙山區(qū)各級別縣域社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)中除平均GDP產(chǎn)值明顯隨縣域級別的下降而下降之外，其他5種數(shù)據(jù)沒有明顯的規(guī)律性。

已有研究表明人口與經(jīng)濟(jì)是建設(shè)用地分布的主要影響社會因子[8]。雖然人口密度和平均GDP均整體呈逐漸下降趨勢。但是其中Ⅱ類縣域平均人口密度大于Ⅰ類縣域，這一異常說明烏蒙山區(qū)范圍中人口仍然影響建設(shè)用地的分布，但已不能成為可靠的量化指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)才是烏蒙山區(qū)建設(shè)用地分布的主要影響因子。主要原因在于雖然人口的增加必然導(dǎo)致對住房、交通、公共設(shè)施等需求的加強(qiáng)，進(jìn)而影響建設(shè)用地的擴(kuò)張，但對于集中連片特困區(qū)的烏蒙山區(qū)而言，經(jīng)濟(jì)一直都是困擾烏蒙山區(qū)發(fā)展的主要限制因素，盡管Ⅱ類縣域平均人口密度超過Ⅰ類縣域25.56%，但是其平均GDP只占Ⅰ類縣域的72.25%，所以其建設(shè)用地集聚區(qū)面積遠(yuǎn)低于Ⅰ類縣域。

從三大產(chǎn)業(yè)在GDP中占比數(shù)據(jù)來看，忽略Ⅱ類縣域由于人口過多引起的數(shù)據(jù)偏差，5種級別縣域的第一產(chǎn)業(yè)明顯呈上升趨勢，第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)之和呈下降趨勢。這表明烏蒙山區(qū)建設(shè)用地受三大產(chǎn)業(yè)在GDP之中的比值影響，多集中于第一產(chǎn)業(yè)比值小，二、三產(chǎn)業(yè)比值大的地區(qū)。主要原因是第一產(chǎn)業(yè)主要為種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等直接以自然物為生產(chǎn)對象的行業(yè)，對于建設(shè)用地的需求遠(yuǎn)小于以加工業(yè)為主的第二產(chǎn)業(yè)和以服務(wù)業(yè)為主的第三產(chǎn)業(yè)。

綜上所述，建設(shè)用地受社會因素中GDP、人口密度和三大產(chǎn)業(yè)占比影響。多分布于GDP較高、人口密度較大、第一產(chǎn)業(yè)占比較小、弟二、三產(chǎn)業(yè)占比較大的縣域。這類縣域相對繁榮，服務(wù)業(yè)發(fā)達(dá)，生產(chǎn)生活成本較低、適合人類居住，所以建設(shè)用地高度聚集。

5　結(jié) 論

(1) 通過全局空間自相關(guān)分析表明，烏蒙山區(qū)建設(shè)用地的空間分布呈空間正相關(guān)性，其自相關(guān)強(qiáng)度隨著閾值距離的增加而減弱。通過局部自相關(guān)得知，烏蒙山區(qū)建設(shè)用地密度分布并不均衡，有局部高密度聚集、局部低密度聚集和局部密度異常3種情況，而且3種類型在空間上的位置及范圍差異很大。

(2) 烏蒙山區(qū)建設(shè)用地密度空間分異特征明顯，高密度地區(qū)和低密度地區(qū)在空間分布上差異明顯。高密度地區(qū)主要集中于貴州片區(qū)和云南片區(qū)，低密度地區(qū)主要集中于云南片區(qū)和四川片區(qū)。

(3) 通過自然因素與社會因素統(tǒng)計分析，自然因素中的坡度、地形起伏度和地表粗糙度，社會因素中的GDP產(chǎn)值、人口密度和第三產(chǎn)業(yè)對烏蒙山區(qū)建設(shè)用地密度的空間分布有著重要的影響。

此外，本研究先以5 km×5 km單元在不同尺度下進(jìn)行全局空間自相關(guān)分析，后在閾值等于5 km時進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析，該結(jié)果是否會隨研究單元的大小和閾值的變化而產(chǎn)生差異，何種研究單元大小、何種閾值下進(jìn)行研究更加科學(xué)，尚需進(jìn)一步探究。而且本研究通過建設(shè)用地集聚區(qū)面積代替建設(shè)用地面積對烏蒙山區(qū)進(jìn)行的分析較為簡單，由于資料收集不足僅選取部分自然因子與社會經(jīng)濟(jì)因子對烏蒙山區(qū)建設(shè)用地分布進(jìn)行分析，可以進(jìn)一步結(jié)合政策等其他因素對烏蒙山區(qū)建設(shè)用地進(jìn)行全面分析。

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