基于GIS的空間格局優(yōu)化與土地綜合整治研究

孫益權(quán) 陳逸飛 施曉輝

摘要 為優(yōu)化常州市西夏墅鎮(zhèn)梅林村居民點(diǎn)的空間布局，并對(duì)梅林村進(jìn)行土地綜合整治，以常州市梅林村為研究對(duì)象，通過(guò)點(diǎn)數(shù)變差-均值比法進(jìn)行居民點(diǎn)空間格局優(yōu)化，并依據(jù)優(yōu)化結(jié)果提出土地綜合整治建議。結(jié)果表明，低田里等8個(gè)居民點(diǎn)由于交通不便、濕地生態(tài)區(qū)保護(hù)等原因予以撤并，最終保留以長(zhǎng)巷里、龍王廟等核心村為主體的居民點(diǎn)，并對(duì)居民點(diǎn)整合、農(nóng)用地整合、土地入市以及基礎(chǔ)設(shè)施配套提出規(guī)劃建議。該研究結(jié)果可為常州地區(qū)其他村鎮(zhèn)居民點(diǎn)空間格局優(yōu)化和土地綜合整治規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞 空間格局優(yōu)化;居民點(diǎn)撤并;集聚度;土地綜合整治

Abstract In order to optimize the spatial distribution of residential areas in Meilin Village， Xixiashu Town of Changzhou City， and make comprehensive land reclamation in Meilin Village， this study took Meilin Village， Changzhou City as the research object to optimize the spatial pattern of residential areas by the method of point variation mean value ratio， and put forward suggestions for comprehensive land reclamation based on the optimization results. The results showed that 8 residential areas， such as low farmland， had been removed and merged due to inconvenient transportation and wetland ecological area protection. Finally， the residential areas with Changxiangli， Longwangmiao and other core villages as the main body had been reserved， and the planning suggestions for residential area integration， agricultural land integration， land market entry and infrastructure matching had been put forward. This study results could provide scientific basis for the optimization of the spatial pattern of residential areas in other villages and towns and the comprehensive land reclamations planning.

Key words Optimization of spatial pattern;Removal and merger of residential areas;Degree of agglomeration;Land comprehensive reclamation

土地綜合整治是在土地利用總體規(guī)劃的指導(dǎo)下對(duì)鄉(xiāng)村生態(tài)、農(nóng)業(yè)、建設(shè)空間進(jìn)行全域優(yōu)化布局，對(duì)田地、水域、道路、樹(shù)林和村落進(jìn)行全要素綜合整治，以此來(lái)改善農(nóng)村的生產(chǎn)、生活條件和生態(tài)環(huán)境，推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的一項(xiàng)系統(tǒng)工程[1]。居民點(diǎn)整治作為土地綜合整治的重要一部分[2]，其整治的前提是居民點(diǎn)的空間格局優(yōu)化?；贕IS方法的居民點(diǎn)空間格局優(yōu)化可以有效改善農(nóng)村生活環(huán)境、增加耕地?cái)?shù)量、優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)[3]。

近些年，土地綜合整治作為國(guó)家在農(nóng)村治理上的重要措施，已有學(xué)者在不同尺度上進(jìn)行了大量研究。劉明香等[4]以湖南省花垣縣為研究目標(biāo)，通過(guò)實(shí)地調(diào)查方法、遙感影片判讀方法以及數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)研究區(qū)內(nèi)的居民點(diǎn)整合潛力進(jìn)行研究，結(jié)果表明2020年平均整理潛力系數(shù)約為43.78%，潛力較大。谷曉坤等[5]在上海市金澤鎮(zhèn)開(kāi)展土地整治規(guī)劃，研究景觀格局與污染風(fēng)險(xiǎn)，并提出整治目標(biāo)，研究表明景觀生態(tài)型土地整治與傳統(tǒng)的農(nóng)地整治在模式設(shè)計(jì)思路與工程設(shè)置方面存在明顯差異。楊亞楠等[6]在成都市幸福村通過(guò)自主治理理論對(duì)土地綜合整治中的制度創(chuàng)新進(jìn)行實(shí)證分析，結(jié)果表明社區(qū)自主治理發(fā)展，政府市場(chǎng)和社區(qū)在各自領(lǐng)域內(nèi)協(xié)同資源的治理模式，可以有效保障農(nóng)民權(quán)益。

許多學(xué)者在技術(shù)、方法、政策等多方面對(duì)土地綜合整治提出各自實(shí)施案例，土地綜合整治對(duì)農(nóng)村土地整治具有明顯作用?；诖?，結(jié)合前人的研究經(jīng)驗(yàn)以及常州地區(qū)特點(diǎn)，筆者結(jié)合GIS空間格局分析方法，研究居民點(diǎn)的空間格局優(yōu)化對(duì)土地綜合整治的作用，以期為常州地區(qū)其他村鎮(zhèn)規(guī)劃研究提供案例支持。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

西夏墅鎮(zhèn)梅林村屬于常州市新北區(qū)，位于中國(guó)東部，長(zhǎng)江中下游平原南側(cè)，北望長(zhǎng)江，南觀太湖，地形平坦，河網(wǎng)密布（圖1）。研究區(qū)屬于北亞熱帶海洋性氣候[7]，常年氣候溫和，雨量充沛，四季分明。春末夏初時(shí)多有梅雨發(fā)生，夏季炎熱多雨，最高氣溫常達(dá)36 ℃以上，冬季空氣濕潤(rùn)，氣候陰冷[8]。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

研究主要利用梅林村2017年土地利用現(xiàn)狀圖、梅林村2017年耕地和永久基本農(nóng)田分布圖、梅林村2017年村莊建設(shè)用地現(xiàn)狀分布圖、常州市新北區(qū)西夏墅鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）以及常州市生態(tài)紅線(xiàn)區(qū)域優(yōu)化調(diào)整方案等一系列限制規(guī)章制度等資料。將電子版地圖進(jìn)行統(tǒng)一坐標(biāo)系處理，將紙質(zhì)地圖進(jìn)行掃描并數(shù)字化，將統(tǒng)一數(shù)據(jù)賦值在相應(yīng)的矢量地圖中，為今后信息提取做準(zhǔn)備。提取的主要信息包括住宅用地、居民點(diǎn)位置和道路信息等相關(guān)信息。

1.3 研究方法

研究通過(guò)土地利用類(lèi)型圖、交通路線(xiàn)圖、基礎(chǔ)設(shè)施分布圖以及多規(guī)控制要素作為分析條件，對(duì)不同居民點(diǎn)進(jìn)行評(píng)分，并根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)劃要求確定最終保留的自然村居民點(diǎn)，以達(dá)到最終的空間格局優(yōu)化目的[9]。將規(guī)劃好的自然村居民點(diǎn)以及土地綜合整治要求相結(jié)合，對(duì)梅林村進(jìn)行土地綜合整合，主要包括農(nóng)村建設(shè)用地整合、農(nóng)業(yè)用地整合、土地入市以及整合后的居民點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施配套4個(gè)方面，并對(duì)土地綜合整合規(guī)劃進(jìn)行評(píng)價(jià)。農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局優(yōu)化流程如圖2所示。

2 居民點(diǎn)空間格局優(yōu)化

2.1 居民點(diǎn)空間格局分布類(lèi)型

居民點(diǎn)分布格局的形成是人與自然、文化、經(jīng)濟(jì)等多重因素相互影響相互作用的結(jié)果，不同時(shí)期、不同地區(qū)由于影響因素的差異使得居民點(diǎn)分布格局也不盡相同[10]，從空間集聚度的角度來(lái)講居民點(diǎn)分布格局應(yīng)分為集聚型、離散型以及均勻型3種類(lèi)型，而均勻型只存在于理論上，很少有居民點(diǎn)會(huì)以均勻分布的模式分布，因此該研究?jī)H討論聚集型和離散型2種居民點(diǎn)分布格局。

集聚型居民點(diǎn)分布格局基本受地形、資源、文化等因素的影響，從而使得居民點(diǎn)不約而同地聚集在某一點(diǎn)或某一線(xiàn)。黨國(guó)鋒等[11]在文縣的有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，文縣在資源、區(qū)位和人類(lèi)活動(dòng)等因素的共同影響下，文縣農(nóng)村居民點(diǎn)呈現(xiàn)集聚型和隨機(jī)型分布。朱彬等[12]在江蘇北部進(jìn)行不同縣域農(nóng)村居民點(diǎn)的空間分布格局，研究表明鹽城和淮安兩市農(nóng)村居民點(diǎn)的空間分布格局為集聚型，村莊分布多集中在河網(wǎng)附近。集聚型的居民點(diǎn)分布模式有利于資源的獲取，公共資源的充分利用以及降低基礎(chǔ)設(shè)施配套成本，但若集聚度過(guò)大則會(huì)影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳?，如人口過(guò)多帶來(lái)的擁擠、資源分配不均等問(wèn)題。

離散型居民點(diǎn)一般分布在開(kāi)闊的平原地區(qū)，并且河道、湖泊等資源分布均勻地區(qū)，即居民點(diǎn)選址時(shí)不會(huì)因?yàn)槟撤N資源而聚集在一起，因此在居民點(diǎn)選址上就具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，在全局表現(xiàn)上也呈現(xiàn)離散型分布。朱彬等[12]在江蘇北部進(jìn)行不同縣域農(nóng)村居民點(diǎn)的空間分布格局，研究表明徐州、宿遷和連云港三市多呈離散型分布，這是由于這3個(gè)地區(qū)多為平原，資源較為平均，耕作半徑大，因此居民點(diǎn)規(guī)模大，則居民點(diǎn)的空間分布則相對(duì)離散。

2.2 梅林村農(nóng)村居民點(diǎn)空間格局分布現(xiàn)狀

該研究將通過(guò)引入生態(tài)學(xué)空間分布格局分析中的點(diǎn)數(shù)變差-均值比（VMR）這一方法[13-14]，通過(guò)對(duì)研究區(qū)布設(shè)600 m×600 m的網(wǎng)格，并計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)居民點(diǎn)的數(shù)量，通過(guò)公式（1）的計(jì)算獲得研究區(qū)內(nèi)居民點(diǎn)的空間格局。

式中，V為網(wǎng)格之間研究區(qū)居民點(diǎn)的方差，為網(wǎng)格之間的居民點(diǎn)數(shù)量均值，Xi為第i個(gè)網(wǎng)格內(nèi)居民點(diǎn)個(gè)數(shù)，n為樣方數(shù)量，由于研究區(qū)為非規(guī)則區(qū)域，因此邊界區(qū)的網(wǎng)格存在部分非完整網(wǎng)格，遂將小于1/4的網(wǎng)格省略，2個(gè)1/2的網(wǎng)格算1個(gè)網(wǎng)格，大于3/4的網(wǎng)格算1個(gè)網(wǎng)格。VMR表示居民點(diǎn)空間格局的集聚度，當(dāng)VMR=1時(shí)認(rèn)為此居民點(diǎn)空間分布格局為均勻型，當(dāng)VMR<1時(shí)居民點(diǎn)空間分布格局為離散型，當(dāng)VMR>1時(shí)則居民點(diǎn)空間分布格局為集聚型。

梅林村居民點(diǎn)在網(wǎng)格圖層的分布如圖3所示，其中n=32，=1.06，V=1.22，將其代入公式（1）計(jì)算得到VMR=1.15，即梅林村居民點(diǎn)的空間格局屬于低集聚型。梅林村的居民點(diǎn)呈現(xiàn)低集聚型，這是由于梅林村地形平坦，水源、耕地等資源分布均勻，因此梅林村居民點(diǎn)分布并未出現(xiàn)自發(fā)地朝向某一點(diǎn)或線(xiàn)集中的現(xiàn)象。

2.3 居民點(diǎn)空間格局優(yōu)化

梅林村居民點(diǎn)分布格局采用交通網(wǎng)為主，結(jié)合生態(tài)規(guī)劃，自然村治理水平等多重因素相結(jié)合的方法進(jìn)行規(guī)劃。影響居民點(diǎn)分布的主要因素包括道路、生態(tài)、規(guī)模效應(yīng)、居住環(huán)境等，因此該研究選取了人口規(guī)模、交通規(guī)模、是否屬于生態(tài)保護(hù)區(qū)以及居民點(diǎn)整治狀況4個(gè)指標(biāo)。其中，距離省道700 m范圍內(nèi)村莊得2分，距離普通道路500 m范圍內(nèi)村莊得1分，在規(guī)劃的生態(tài)保護(hù)區(qū)外得1分，村莊規(guī)模大于130人得1分，村鎮(zhèn)整治狀況良好得1分，治理狀況一般不得分，治理狀況不好的減1分。綜合得分最低的8個(gè)居民點(diǎn)以及另外1個(gè)得分較低并且規(guī)劃撤銷(xiāo)的居民點(diǎn)如表1所示。

居民點(diǎn)1～7、9的綜合得分較低，應(yīng)當(dāng)逐步撤銷(xiāo)8個(gè)居民點(diǎn)，考慮到李家不在未來(lái)規(guī)劃生態(tài)保護(hù)區(qū)內(nèi)，且自然村規(guī)模較大并且與居民點(diǎn)1～5相鄰，可以作為搬遷落戶(hù)地，因此予以保留。同時(shí)，將綜合得分略高的河頭上居民點(diǎn)予以逐步撤銷(xiāo)，主要原因是居民點(diǎn)整治一般且與其余居民點(diǎn)距離稍遠(yuǎn)，并且不需要接納周邊搬遷用戶(hù)，遂決定將這個(gè)居民點(diǎn)也逐步予以撤銷(xiāo)。梅林村總計(jì)35個(gè)居民點(diǎn)，通過(guò)從交通、生態(tài)、人口等相關(guān)因素的綜合考量，最終保留27個(gè)居民點(diǎn)。最終得以保留的居民點(diǎn)并不是完全保留，居民點(diǎn)外圍零散的宅基地也要予以逐步拆遷，向中心集中（圖4）。

3 基于空間格局優(yōu)化的土地綜合整治建議與評(píng)價(jià)

3.1 土地綜合整治建議

3.1.1 農(nóng)村建設(shè)用地整合。

梅林村村莊建設(shè)用地分布零散，村莊部分廢棄民房，規(guī)劃以城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤為平臺(tái)，開(kāi)展農(nóng)村建設(shè)用地整理，開(kāi)展掛鉤工作，縮減農(nóng)村建設(shè)用地，不僅為地方經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)建設(shè)爭(zhēng)取了發(fā)展空間，優(yōu)化了城鄉(xiāng)用地結(jié)構(gòu)和布局，而且對(duì)于統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展和改善農(nóng)村面貌起到積極作用。

3.1.2 農(nóng)用地整合。

梅林村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以草坪種植為主，種植規(guī)模較大但屬農(nóng)戶(hù)自種自收，田塊割裂分布零散。村內(nèi)現(xiàn)有一家草坪種植合作聯(lián)社，合作聯(lián)社現(xiàn)有草坪面積400 hm2，規(guī)劃逐步將零散種植戶(hù)吸納到合作聯(lián)社中，通過(guò)合作聯(lián)社實(shí)現(xiàn)草坪規(guī)模化種植，將草坪種植地塊集中連片，提高農(nóng)用地收益和節(jié)約集約利用程度。因此，規(guī)劃期內(nèi)需要對(duì)田間廢棄坑塘進(jìn)行填埋整理，對(duì)廢棄設(shè)施農(nóng)用地進(jìn)行耕地恢復(fù)。

3.1.3 土地入市。

入市集體經(jīng)營(yíng)性建設(shè)用地應(yīng)履行與國(guó)有建設(shè)用地同等義務(wù)，承擔(dān)相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，按規(guī)定繳納相關(guān)稅費(fèi);嚴(yán)格控制村內(nèi)工業(yè)用地比例，鼓勵(lì)其向鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)搬遷集聚;確有搬遷困難的，可以保留但不得擴(kuò)大用地范圍。

3.1.4 基礎(chǔ)設(shè)施配套。

基礎(chǔ)設(shè)施配套主要包括給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、糞池處理、天然氣管道配套、供電照明配套等相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施。給水管網(wǎng)規(guī)劃敷設(shè)DN200～DN300給水管道，結(jié)合規(guī)劃居民點(diǎn)，采用支狀與環(huán)狀相結(jié)合的布置形式，現(xiàn)有的給水干管能滿(mǎn)足用水量需求，保留現(xiàn)有給水管。排水系統(tǒng)采用雨污分流體制，在現(xiàn)有的10處污水處理設(shè)施的基礎(chǔ)上，再規(guī)劃保留村新建16處污水處理設(shè)施。燃?xì)庖?guī)劃和供電規(guī)劃短期內(nèi)不作調(diào)整，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看應(yīng)逐步進(jìn)行天然氣管道鋪設(shè)以及高壓電網(wǎng)的升級(jí)。

3.2 土地綜合整治評(píng)價(jià)

3.2.1 土地綜合整治對(duì)當(dāng)?shù)氐挠绊憽?/p>

農(nóng)村土地綜合整治通過(guò)產(chǎn)業(yè)整合、空間重構(gòu)和組織重組，對(duì)農(nóng)村聚居的規(guī)模布局功能景觀產(chǎn)生重要影響。2035年，梅林村宅基地用地規(guī)模52.6 hm2，減少了宅基地面積26.2 hm2，優(yōu)化了土地利用結(jié)構(gòu)，使農(nóng)村聚居的規(guī)模不斷擴(kuò)大、布局更加集中，農(nóng)村聚居的功能不斷完善;2035年新增和翻新大批基礎(chǔ)設(shè)施，其中包括16個(gè)污水處理站、數(shù)條給水管道以及大量文體設(shè)施、衛(wèi)生設(shè)施等基本公共服務(wù)設(shè)施，改善了農(nóng)村聚居環(huán)境，改善了農(nóng)村生活條件。

3.2.2 土地綜合整治對(duì)周邊地區(qū)的影響。

土地綜合整治后，大量農(nóng)村土地將面臨流轉(zhuǎn)，相對(duì)應(yīng)的農(nóng)村勞動(dòng)力將會(huì)從土地中解放出來(lái)，進(jìn)入周邊工廠和城鎮(zhèn)從事第二、三產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)整體社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。梅林村距離西夏墅鎮(zhèn)4 km，梅林村10 km范圍內(nèi)還有春江農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園、黃城墩工業(yè)園、粵海工業(yè)園以及常州空港園，勞動(dòng)崗位多、勞動(dòng)力需求大，梅林村的土地整合流轉(zhuǎn)將會(huì)為周邊地區(qū)提供大量勞動(dòng)力，有助于解決周邊地區(qū)勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題。土地綜合整治后，科學(xué)、高效的種植方式就能得到廣泛應(yīng)用，規(guī)模化標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)可以保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，為周邊地區(qū)提供安全可靠、新鮮實(shí)惠的農(nóng)產(chǎn)品。

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