河北省太行山前鄉(xiāng)村景觀分類(lèi)與制圖研究
——以邯鄲市三陵鄉(xiāng)三村為例

崔默楠 ，肖 禾 ，張 茜 ，李良濤

（1.河北工程大學(xué)園林與生態(tài)學(xué)院，河北邯鄲056000；2.重慶市地理信息中心，重慶401121；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京100012）

當(dāng)前，鄉(xiāng)村衰退是全球共同面臨的挑戰(zhàn)。無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是落后地區(qū)城鄉(xiāng)差距正在擴(kuò)大，鄉(xiāng)村發(fā)展活力逐漸降低[1]。中國(guó)始終高度重視、著力解決三農(nóng)問(wèn)題，自新農(nóng)村建設(shè)提出以來(lái)，鄉(xiāng)村建設(shè)內(nèi)容不斷更新，發(fā)展戰(zhàn)略持續(xù)升級(jí)。但在當(dāng)前鄉(xiāng)村規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中，由于缺乏完整的規(guī)劃理論和思路以及過(guò)度追求經(jīng)濟(jì)效益和視覺(jué)效果造成了一系列鄉(xiāng)村景觀均質(zhì)化問(wèn)題[2-3]。認(rèn)識(shí)、繼承、建設(shè)和提升具有鄉(xiāng)土特色的鄉(xiāng)村景觀成為促進(jìn)“鄉(xiāng)村振興”的重要內(nèi)容之一。

鄉(xiāng)村景觀是具有特定景觀行為、形態(tài)和內(nèi)涵的景觀類(lèi)型，是鄉(xiāng)村地域范圍內(nèi)不同土地單元鑲嵌而成的聚落景觀、經(jīng)濟(jì)景觀、文化景觀和自然環(huán)境景觀復(fù)合體[4]。鑲嵌體的大小、形狀和配置上具有較大的異質(zhì)性，兼具經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值和美學(xué)價(jià)值[5]。景觀分類(lèi)是將某些相對(duì)均質(zhì)的鑲嵌體確定為相同的景觀類(lèi)型，具有顯著異質(zhì)性的部分確定為不同的景觀類(lèi)型，等級(jí)性和異質(zhì)性是進(jìn)行景觀分類(lèi)的重要依據(jù)。國(guó)外很早就展開(kāi)了景觀分類(lèi)的理論與實(shí)踐研究，大尺度的景觀分類(lèi)為國(guó)家提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[6-8]；近年來(lái)，學(xué)者通過(guò)PPArcGIS、模糊景觀分類(lèi)、衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)提取景觀異質(zhì)結(jié)構(gòu)等方式進(jìn)行景觀分類(lèi)，滿足了不同條件景觀評(píng)估需求[9-12]。20世紀(jì)90年代以來(lái)，中國(guó)學(xué)者對(duì)景觀分類(lèi)與制圖的研究逐步深入，相關(guān)理論研究取得了豐碩成果[13-15]，不同的學(xué)者對(duì)鄉(xiāng)村景觀分類(lèi)提出了不同的定義和分類(lèi)方法[13，16]。景觀生態(tài)學(xué)及3S遙感技術(shù)的不斷發(fā)展為鄉(xiāng)村景觀分類(lèi)與制圖提供了多樣的指標(biāo)和工具[17-19]。

河北省太行山區(qū)呈狹條狀，地勢(shì)西高東低，低山丘陵及山前平原為地貌主體。該區(qū)自然環(huán)境和人文歷史背景獨(dú)特，是京津和華北平原地區(qū)的重要生態(tài)屏障，但是由于受自然因素和人為活動(dòng)影響，植被稀疏，水土流失嚴(yán)重[20]，因此，對(duì)該區(qū)域鄉(xiāng)村景觀進(jìn)行規(guī)劃提升是提高其生態(tài)效益的重要手段之一。由于鄉(xiāng)村景觀具有高度異質(zhì)性和復(fù)雜性，因而單一景觀分類(lèi)結(jié)果難以揭示復(fù)雜的多屬性景觀特征。雖基于小尺度的村級(jí)景觀分類(lèi)研究不斷增加且各具創(chuàng)新[21-23]，但針對(duì)村級(jí)尺度乃至村級(jí)以下小尺度的景觀規(guī)劃提升工作的開(kāi)展，還需要結(jié)合實(shí)際區(qū)域情況進(jìn)行更加細(xì)致直觀的景觀分類(lèi)，以促進(jìn)特色景觀特征管護(hù)與提升。

1 鄉(xiāng)村景觀分類(lèi)方法

借鑒國(guó)內(nèi)外學(xué)者豐富的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合河北省太行山前不同鄉(xiāng)村景觀要素特征，采用不同類(lèi)型鄉(xiāng)村景觀要素功能結(jié)構(gòu)與社會(huì)、自然屬性相結(jié)合的分類(lèi)方法，即相同景觀要素須具有相同的主導(dǎo)功能和形態(tài)特征[17]，篩選部分自然、社會(huì)屬性作為指標(biāo)，如不同土地利用類(lèi)型、植被、高程、坡度等作為劃分鄉(xiāng)村景觀亞類(lèi)與景觀單元的依據(jù)，最終采取景觀類(lèi)、景觀亞類(lèi)和景觀單元3級(jí)鄉(xiāng)村景觀分類(lèi)體系。

1.1 景觀類(lèi)

土地利用分類(lèi)是區(qū)分土地利用空間地域組成單元的過(guò)程，是人類(lèi)根據(jù)其生活和社會(huì)發(fā)展需要，依據(jù)土地特點(diǎn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)、利用和改造的社會(huì)經(jīng)濟(jì)行為，反映了不同類(lèi)型土地的利用形式和功能。以《土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)》（GB/T21010-2017）（下文簡(jiǎn)稱(chēng)為“國(guó)標(biāo)分類(lèi)系統(tǒng)”）分類(lèi)系統(tǒng)為依據(jù)，參考研究區(qū)土地利用分類(lèi)現(xiàn)狀圖，以遙感影像圖為調(diào)研底圖經(jīng)實(shí)地走訪調(diào)查，在不違背土地利用分類(lèi)原則的前提下增減發(fā)生變更的土地利用類(lèi)型以確定最終的景觀類(lèi)分類(lèi)結(jié)果。結(jié)合實(shí)際情況發(fā)生變動(dòng)的一級(jí)分類(lèi)如表1所示：設(shè)施農(nóng)業(yè)均建于耕地上，把設(shè)施農(nóng)業(yè)歸為耕地類(lèi)下；取消了園地，包括被圍擋的場(chǎng)地內(nèi)的樹(shù)木，所有生長(zhǎng)喬木、灌木的土地統(tǒng)稱(chēng)為林地；將商服用地、工礦倉(cāng)儲(chǔ)用地、住宅用地、公共管理與公共服務(wù)用地統(tǒng)一劃分為建設(shè)用地；由于研究區(qū)地處太行山丘陵與平原過(guò)渡區(qū)，土地形變化豐富，存在許多覆蓋著鄉(xiāng)土植被的田坎，因此在“其他用地”類(lèi)型中提取出“田坎”作為單獨(dú)景觀類(lèi)類(lèi)型；同時(shí)，為識(shí)別出當(dāng)?shù)夭煌谒幍莫?dú)特景觀要素，結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況并查閱相關(guān)歷史資料和文獻(xiàn)增加了“干涸河道”景觀類(lèi)類(lèi)型。第一階段實(shí)地調(diào)研后修正景觀類(lèi)邊界得到最終的景觀類(lèi)分類(lèi)圖，各景觀類(lèi)內(nèi)涵及范疇界定見(jiàn)表1。

表1 鄉(xiāng)村景觀類(lèi)的界定

1.2 景觀亞類(lèi)

景觀要素屬性特征反映了隨時(shí)間發(fā)展人與景觀要素間的關(guān)系狀況，包括自然屬性和社會(huì)屬性。自然屬性指景觀要素本身固有的內(nèi)在屬性，如土地的土壤類(lèi)型、植被的形態(tài)結(jié)構(gòu)等自然特征。不同形式的景觀要素是人類(lèi)有目的、創(chuàng)造性地改造活動(dòng)的結(jié)果，通過(guò)人類(lèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)賦予其不同于純自然系統(tǒng)的新特性——社會(huì)屬性，同時(shí)其開(kāi)發(fā)利用受自然規(guī)律和社會(huì)規(guī)律的制約[24]。

本研究采用的鄉(xiāng)村景觀多等級(jí)分類(lèi)方法以國(guó)標(biāo)土地利用分類(lèi)為參考，經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)研、半結(jié)構(gòu)式訪談等形式獲得不同景觀要素詳細(xì)的自然屬性和社會(huì)屬性，將景觀類(lèi)結(jié)合相應(yīng)屬性信息劃分出景觀亞類(lèi)。經(jīng)實(shí)地調(diào)查，景觀亞類(lèi)類(lèi)型變動(dòng)如下：土地利用方式下的果園、有林地、灌木林地和其他林地可按其不同功能劃分為經(jīng)濟(jì)林、防護(hù)林和天然林，再根據(jù)其種類(lèi)、郁閉度、覆蓋度等自然屬性確定疏密度；耕地亞類(lèi)按其作物類(lèi)型、有無(wú)灌溉設(shè)施進(jìn)一步確定亞類(lèi)類(lèi)型；按利用狀態(tài)劃分工廠、采礦、田坎、干涸河道、水域等景觀類(lèi)的亞類(lèi)類(lèi)型。

1.3 景觀單元

地形對(duì)山地丘陵區(qū)土地利用類(lèi)型的結(jié)構(gòu)和空間分布起著重要的影響作用，主要影響因子包括高程和坡度[25]。利用ArcGIS建模將高程和坡度轉(zhuǎn)換成地形位指數(shù)，再疊加景觀亞類(lèi)劃分景觀單元。地形位指數(shù)能夠綜合反映一個(gè)地區(qū)地貌條件的地形特點(diǎn)和景觀組成的空間差異，地形位指數(shù)計(jì)算公式[26]如下：

根據(jù) ：α= ?/tan β

式中：α表示地形位指數(shù)；?表示單位匯水面積；β表示某位置坡度；Flow acc表示匯流積累量；Flow width表示流向?qū)挾龋籗表示柵格面積。區(qū)域任意點(diǎn)高程越高，坡度越大其地形位指數(shù)越大；反之越小。

1.4 鄉(xiāng)村景觀三級(jí)分類(lèi)系統(tǒng)

采用上述分類(lèi)方法得到的三級(jí)分類(lèi)系統(tǒng)，以“國(guó)標(biāo)分類(lèi)系統(tǒng)”為基礎(chǔ)并與前人研究相銜接，不同之處在于：首先，把景觀要素與其自然、社會(huì)屬性相結(jié)合，便于得到分析不同景觀要素經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、文化等價(jià)值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；其次，林地類(lèi)型包含了研究區(qū)內(nèi)所有生長(zhǎng)林木的土地，有利于提取潛在的生態(tài)用地并進(jìn)一步評(píng)估植被的生態(tài)功能；最后，在景觀類(lèi)中去掉了園地景觀，增加了當(dāng)?shù)鬲?dú)特的田坎、干涸河道景觀作為獨(dú)立的景觀類(lèi)類(lèi)型，得到最終的鄉(xiāng)村景觀三級(jí)分類(lèi)體系（表2）。

表2 多級(jí)景觀分類(lèi)名稱(chēng)及代碼

2 鄉(xiāng)村景觀分類(lèi)與制圖應(yīng)用

2.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1.1 研究區(qū)概況 本研究區(qū)域范圍為河北省邯鄲市三陵鄉(xiāng)西部3個(gè)村落，從東到西依次為工程村、郭窯及陳窯，界于 E114°19'47″～114°21'22″和N36°43'25″～40°40'05″之間，總面積約 1 495.78 hm2。地勢(shì)西高東低，西部低山系太行山余脈，中部多為丘陵和坎地，東部地勢(shì)平坦，其間分布著歷經(jīng)千百年的干涸河道，氣候適宜屬暖溫帶大陸性氣候，是太行山前丘陵至平原過(guò)渡區(qū)的典型代表區(qū)域。主要農(nóng)作物有小麥、玉米、谷子及豆類(lèi)；鄉(xiāng)土樹(shù)種有槐、榆、泡桐、構(gòu)樹(shù)以及野酸棗、荊條、茵陳蒿、禿瘡花等灌草植被，經(jīng)濟(jì)樹(shù)種以核桃、杜仲、蘋(píng)果、桃為主。

三村由一條旅游路串聯(lián)發(fā)展與紫山風(fēng)景區(qū)構(gòu)成邯鄲西部重要生態(tài)屏障，陳窯依紫山而建，村落及耕地分布在丘陵地上；郭窯位于三村中間，面積最小，地勢(shì)由丘陵向平原過(guò)渡，耕地以旱地為主；工程村地勢(shì)平坦，水澆地為主且分布集中，悠久的歷史積淀保留下了豐富獨(dú)特的自然景觀及人文景觀[27-28]。

2.1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源 本研究所用數(shù)據(jù)具體如下：（1）2017—2018年野外實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)；（2）2011年三陵鄉(xiāng)土地利用現(xiàn)狀圖（1∶15 000）、行政區(qū)劃圖；（3）91位圖高分辨率全色遙感數(shù)據(jù)（成像于2017年9月；分辨率0.48 m）；（4）通過(guò)DEM數(shù)據(jù)高程模型（分辨率10 m）生成坡度、坡向地形圖。

2.2 鄉(xiāng)村景觀分類(lèi)制圖

2.2.1 景觀類(lèi) 參考土地利用分類(lèi)現(xiàn)狀圖（圖1）對(duì)底圖作目視解譯，通過(guò)ArcGIS在室內(nèi)進(jìn)行初步景觀類(lèi)分類(lèi)，根據(jù)初步室外調(diào)查得到目視解譯不確定的景觀類(lèi)型斑塊并對(duì)發(fā)生改變的景觀類(lèi)邊界做調(diào)整。制圖時(shí)根據(jù)實(shí)地調(diào)研情況對(duì)不同景觀類(lèi)進(jìn)行調(diào)整，去掉村級(jí)尺度不存在的土地利用類(lèi)型，增加土地利用尺度不存在的鄉(xiāng)村景觀類(lèi)。修改結(jié)果不能違背景觀分類(lèi)系統(tǒng)的主要原則，經(jīng)實(shí)地調(diào)研修正邊界得到最終景觀類(lèi)9類(lèi)，分類(lèi)圖如圖2所示。

圖1 土地利用現(xiàn)狀圖

圖2 鄉(xiāng)村景觀類(lèi)分類(lèi)圖

2.2.2 景觀亞類(lèi) 通過(guò)實(shí)地調(diào)查，參考圖文資料制定屬性表，具體內(nèi)容如表3和表4所示，經(jīng)第二階段室外調(diào)查及時(shí)劃分景觀亞類(lèi)并通過(guò)ArcGIS編輯相應(yīng)亞類(lèi)的屬性表。

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)均為養(yǎng)殖，不存在設(shè)施種植類(lèi)型；林地的劃分為使用者能更直觀地看到不同功能形態(tài)植被的分布情況；為提供更多有利于提升鄉(xiāng)村景觀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的數(shù)據(jù)，坎地按不同的植被覆蓋情況進(jìn)行劃分，干涸河道進(jìn)行利用與未利用的詳細(xì)劃分。綜合以上敘述，最終得到景觀亞類(lèi)分類(lèi)圖，如圖3所示。

2.2.3 景觀單元 根據(jù)1.3節(jié)所述景觀單元分類(lèi)方法計(jì)算地形位指數(shù)，參考文獻(xiàn)[16]和[21]并考慮地貌特征對(duì)農(nóng)業(yè)利用的限制作用對(duì)其分界值做重新劃分，得到較低地形位、低地形位、中地形位、較高地形位和高地形位五類(lèi)（表5）。

景觀亞類(lèi)與5類(lèi)地貌類(lèi)型疊加得到景觀單元，參照表3為各景觀單元類(lèi)型命名，理論上應(yīng)得到155個(gè)（29×5）景觀單元。由于景觀亞類(lèi)的劃分較細(xì)，為得到更具應(yīng)用價(jià)值的景觀單元分類(lèi)圖，制圖時(shí)需對(duì)155個(gè)景觀單元進(jìn)行處理：首先去掉地貌類(lèi)型上不存在相應(yīng)景觀亞類(lèi)的景觀單元，如高地形位分類(lèi)不存在耕地、建設(shè)用地等類(lèi)型。其次合并面積在5 hm2的景觀單元，合并原則：（1）被合并的景觀單元位于同一地形位內(nèi)且屬于同一亞類(lèi)類(lèi)型；（2）小面積斑塊向大面積斑塊合并。如：較低地形位內(nèi)斑塊面積小且分散的設(shè)施養(yǎng)殖被合并到旱地糧食作物類(lèi)型下，人工草地合并到天然草地類(lèi)型下，裸土坎地被合并到覆植被田坎類(lèi)型下。經(jīng)過(guò)以上合并方法和原則最終獲景觀單元50類(lèi)，分類(lèi)結(jié)果如圖4所示。

表3 鄉(xiāng)村景觀要素自然屬性記錄內(nèi)容表

表4 鄉(xiāng)村景觀要素社會(huì)屬性記錄內(nèi)容表

表5 研究區(qū)地貌類(lèi)型分類(lèi)

圖3 景觀亞類(lèi)分類(lèi)

3 結(jié)論與討論

本研究對(duì)國(guó)內(nèi)外景觀分類(lèi)研究進(jìn)展進(jìn)行了梳理，總結(jié)了國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)鄉(xiāng)村景觀概念的界定。在借鑒國(guó)內(nèi)外景觀分類(lèi)理論和方法的基礎(chǔ)上，以村級(jí)為尺度，篩選景觀要素自然、社會(huì)屬性指標(biāo)，建立了適用于太行山前丘陵至平原過(guò)渡區(qū)的多等級(jí)鄉(xiāng)村景觀分類(lèi)系統(tǒng)，并應(yīng)用于邯鄲市三陵鄉(xiāng)3個(gè)村落，最終得到9大景觀類(lèi)，29個(gè)景觀亞類(lèi)，50個(gè)景觀單元3級(jí)鄉(xiāng)村景觀分類(lèi)結(jié)果。

圖4 景觀單元分類(lèi)

通過(guò)劃分景觀類(lèi)得到不同的景觀亞類(lèi)并疊加地形因子進(jìn)行景觀單元?jiǎng)澐郑垣@得多等級(jí)景觀分類(lèi)圖，準(zhǔn)確細(xì)致的表達(dá)出研究區(qū)鄉(xiāng)村景觀組成空間分布情況及各級(jí)景觀間不同隸屬關(guān)系進(jìn)而為之后的景觀規(guī)劃提升工作提供依據(jù)。如平整且集約化的耕地多分布在地形位較低的位置，破碎化程度較高的耕地多以耐旱農(nóng)作物為主；防護(hù)林管護(hù)良好但類(lèi)型單一，主要分布在地形位較高的紫山及村級(jí)主路兩側(cè)，經(jīng)濟(jì)林多屬于退耕還林；坎地多覆禿瘡花、葎草、鵝絨藤等草本與荊條構(gòu)成獨(dú)具特色的植物籬；干涸河道植被多以酸棗、荊條、蒿類(lèi)為主，冬季呈灰綠色，夏季綠色為主色調(diào)；土建筑保護(hù)較差且基本被現(xiàn)代形式建筑代替。

由于中國(guó)幅員遼闊，自然地理?xiàng)l件多樣，各地鄉(xiāng)村景觀特征也各有不同。因此，鄉(xiāng)村景觀的劃分方法應(yīng)該充分結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，因地而異多方面選取分類(lèi)指標(biāo)，建立切實(shí)可行的分類(lèi)體系。中國(guó)景觀分類(lèi)多基于土地利用情況與相關(guān)指標(biāo)的疊加[20-21]，或考慮人為影響因素[13，29]及景觀功能形態(tài)方面進(jìn)行分類(lèi)[22，30]。研究區(qū)域作為太行山前丘陵至平原過(guò)渡區(qū)鄉(xiāng)村景觀的典型代表，在景觀分類(lèi)時(shí)有針對(duì)性的篩選不同景觀要素的自然、社會(huì)屬性作為指標(biāo)進(jìn)行疊加分析，結(jié)合制圖得到滿足鄉(xiāng)村景觀特征評(píng)價(jià)、規(guī)劃和提升工作需要的多等級(jí)鄉(xiāng)村景觀分類(lèi)系統(tǒng)，同時(shí)為太行山前丘陵至平原過(guò)渡區(qū)其他相似村落鄉(xiāng)村景觀分類(lèi)提供參考。但是該分類(lèi)系統(tǒng)比較精細(xì)，與地貌類(lèi)型等有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行疊加時(shí)，需要經(jīng)二次整合處理。如何建立一套更加全面系統(tǒng)的鄉(xiāng)村景觀分類(lèi)方法，進(jìn)而更好地認(rèn)識(shí)鄉(xiāng)村景觀的生態(tài)格局、結(jié)構(gòu)和功能還需針對(duì)不同區(qū)域及關(guān)注側(cè)重點(diǎn)開(kāi)展案例研究。