四川西南山區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間分布影響因素分析
——以德昌縣為例

邵 婷， 向明順，2*， 王春建，2

（1.成都理工大學(xué) 旅游與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院， 四川 成都 610059；2.青藏高原及其東緣人文地理研究中心， 四川 成都 610059）

鄉(xiāng)村聚落作為農(nóng)村建設(shè)用地的主體，代表了鄉(xiāng)村土地制度下的農(nóng)村生產(chǎn)模式和社會(huì)文化。在中國(guó)實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和國(guó)土空間規(guī)劃背景下，挖掘鄉(xiāng)村聚落土地潛力，控制好鄉(xiāng)村聚落合理的規(guī)模和利用方向，對(duì)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展有重大作用[1-2]。改革開放40多年來，四川省經(jīng)濟(jì)總量增長(zhǎng)了44倍。省會(huì)成都市作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的“第四極”，2018年城鎮(zhèn)化率超過了73%。而成都外圍的涼山州等山區(qū)由于地理位置偏遠(yuǎn)、交通發(fā)展與信息傳遞滯后等原因，城鎮(zhèn)化率不超過40%，GDP更是不足成都市的10%，鄉(xiāng)村聚落仍然是四川省西南山區(qū)人口空間分布的主要載體。截至2018年末，四川西南山區(qū)的人口不足四川省總?cè)丝诘?%，面積約占全省總面積的14%，人口密度為91人/km2，遠(yuǎn)低于四川省的平均人口密度（172人/km2），鄉(xiāng)村聚落規(guī)模小、數(shù)量多、布局分散等是制約其發(fā)展的突出問題。

探討山區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間分布的影響因素對(duì)于指導(dǎo)鄉(xiāng)村聚落規(guī)劃布局、促進(jìn)山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高鄉(xiāng)村宜居性具有重要意義。近年來，針對(duì)鄉(xiāng)村聚落空間分布格局的研究成果逐漸豐富，朱彬等運(yùn)用空間韻律測(cè)度、核密度分布估計(jì)、最近鄰距離指數(shù)等模型定量分析了蘇北地區(qū)鄉(xiāng)村聚落的空間格局特征[3]；楊忍等利用最鄰近距離R指數(shù)模型分析了中國(guó)村莊分布模式格局，解析鄉(xiāng)村空間優(yōu)化重組的背景和模式[4]；Yang等利用核密度、邏輯回歸模型等方法分析了海拔、河流等對(duì)鄉(xiāng)村聚落空間格局的影響[5]；羅燚等探討了高程、坡度、道路等自然因素和人口、農(nóng)民人均純收入等社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素對(duì)山壩鄉(xiāng)村聚落時(shí)空分布的影響[6]；馬曉蓉等運(yùn)用景觀格局指數(shù)和GIS空間分析等方法，以寧強(qiáng)縣為例探尋了秦巴山區(qū)鄉(xiāng)村聚落的空間演變和影響因素[7]；胡航簫等利用核密度和空間耦合關(guān)聯(lián)模型分析了福州山區(qū)鄉(xiāng)村聚落的空間分布特征及其與水土資源的耦合態(tài)勢(shì)[8]。然而，已有研究大多弱化了鄉(xiāng)村聚落空間分布的地域環(huán)境依賴性，難以準(zhǔn)確識(shí)別不同山區(qū)鄉(xiāng)村聚落問題的差異性。本研究擬借助RS、GIS手段和最小累積阻力模型，以德昌縣為例探討四川西南山區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間分布的影響因素，以期為優(yōu)化鄉(xiāng)村聚落空間結(jié)構(gòu)、促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

德昌縣位于四川省西南部涼山彝族自治州中部，幅員面積2 284 km2，地理坐標(biāo)為101°54′E—102°29′E、27°05′N—27°36′N，地處安寧河谷地帶，位于橫斷山區(qū)康藏高原東緣，地貌以中山為主，縣內(nèi)主要河流和山脈呈南北向延伸，地勢(shì)北高南低，坡度范圍多在10～40°，屬亞熱帶高原季風(fēng)氣候，水系主要是雅礱江干流和安寧河及其支流茨達(dá)河與老碾河[9]。德昌縣是彝族和傈僳族等少數(shù)民族聚居區(qū)，形成了傈僳族文化、紅軍紅色文化、佛道教文化等疊合交匯的多元文化，是四川省鄉(xiāng)村旅游示范縣和中國(guó)攀西戰(zhàn)略資源創(chuàng)新開發(fā)試驗(yàn)區(qū)的重要節(jié)點(diǎn)。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究方法

2.1.1 核密度分析法

為了呈現(xiàn)鄉(xiāng)村聚落在空間上的集聚大小、集聚形狀以及集聚位置，本研究運(yùn)用ArcGIS軟件中的核密度分析工具得到聚落分布核密度圖[10]。結(jié)果顯示，德昌縣鄉(xiāng)村聚落平均密度為5.88個(gè)/km2，較為分散，聚落沿國(guó)道108、縣道092、安寧河、雅礱江等地物以線狀和團(tuán)狀聚集為主，呈現(xiàn)中密西疏、東部幾乎未見的特征（圖1）。

圖1 德昌縣鄉(xiāng)村聚落核密度分析圖Figure 1 Nuclear density analysis map of rural settlements in Dechang county

2.1.2 最小累積阻力模型

最小累積阻力模型指物質(zhì)在從源到目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)過程中需要耗費(fèi)的代價(jià)最小的模型，即阻力越小交通流越易進(jìn)行，阻力值越大交通流越不易進(jìn)行[11-12]。計(jì)算公式為[13-14]為

式中，MCR是最小累積阻力值，Dij表示物質(zhì)從源j到景觀單元i的空間距離，Ri表示景觀單元i對(duì)某種運(yùn)動(dòng)的阻力系數(shù)。

2.2 數(shù)據(jù)來源

鄉(xiāng)村聚落耕地、河流、道路等圖斑來源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心的2018年土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（http://www.resdc.cn），其中，交通道路結(jié)合Google Earth高清遙感影像，經(jīng)過幾何校正、坐標(biāo)配準(zhǔn)、目視解譯和矢量化處理進(jìn)行補(bǔ)充修正。30 m分辨率數(shù)字高程模型（DEM）來源于地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站（http://www.gscloud.cn），經(jīng)過投影轉(zhuǎn)換、重分類等生成了高程、坡度和坡向圖。社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于《四川統(tǒng)計(jì)年鑒》（2019年）和《涼山統(tǒng)計(jì)年鑒》（2019年）等。

3 結(jié)果與分析

3.1 海拔因素對(duì)鄉(xiāng)村聚落空間分布的影響

地形地貌對(duì)聚落的形成和空間分布起著決定性的作用[15]。地形越平坦，越利于居住設(shè)施的建設(shè)，人類聚集生產(chǎn)生活的場(chǎng)所也越多[15-16]。為了更好地了解海拔對(duì)鄉(xiāng)村聚落分布的影響，本研究將德昌縣的海拔劃分為≤1 400、1 401～1 700、1 701～2 000、2 001～2 300、≥2 301 m五個(gè)等級(jí)，統(tǒng)計(jì)不同海拔等級(jí)的鄉(xiāng)村聚落數(shù)量和規(guī)模，結(jié)果見表1。

表1 不同海拔鄉(xiāng)村聚落的分布狀況Table 1 Distribution of rural settlements at different altitudes

德昌縣地形復(fù)雜多樣，以中山地貌為主，鄉(xiāng)村聚落在不同海拔等級(jí)都有分布。海拔頻率統(tǒng)計(jì)的偏度為1.22，主要分布在海撥0～1 700 m范圍內(nèi)，其中分布的鄉(xiāng)村聚落占總量的66.09%。海拔1 401～1 700 m的鄉(xiāng)村聚落數(shù)量較多，規(guī)模較大，占比均超過40%。由此可知，德昌縣鄉(xiāng)村聚落集中分布于相對(duì)低海拔區(qū)域，海拔較高區(qū)域鄉(xiāng)村聚落分布較少；鄉(xiāng)村聚落的數(shù)量和規(guī)模隨著海拔的升高呈先增加后減少的趨勢(shì)，具有明顯的中、低海拔指向特征。

3.2 坡度因素對(duì)鄉(xiāng)村聚落空間分布的影響

結(jié)合德昌縣坡度變化范圍和《第二次全國(guó)土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》耕地坡度劃分標(biāo)準(zhǔn)[7，17]，將德昌縣坡度劃分為≤2、3～6、7～15、16～25和≥26°5個(gè)級(jí)別。統(tǒng)計(jì)不同坡度級(jí)別的鄉(xiāng)村聚落數(shù)量和規(guī)模，結(jié)果見表2。

表2 不同坡度鄉(xiāng)村聚落的分布狀況Table 2 Distribution of rural settlements in different gradients

由表2 可以看出，坡度為0～15°的區(qū)域鄉(xiāng)村聚落數(shù)量較多，規(guī)模較大，其聚落數(shù)量和面積占比分別為62.96%和69.90%，低坡度指向性特征顯著。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，德昌縣超過半數(shù)的鄉(xiāng)村聚落分布在坡度為3～15°的區(qū)域；分布在坡度為16～25°區(qū)域的鄉(xiāng)村聚落數(shù)量接近聚落總數(shù)量的30%，面積占比為24.90%；2°以下和26°以上的區(qū)域鄉(xiāng)村聚落分布較少。德昌縣平均坡度偏高，坡度≤2°區(qū)域的面積極小，不足全縣總面積的1%。坡度較大的地區(qū)住房建設(shè)困難、危險(xiǎn)系數(shù)高等問題突出，不利于人們生產(chǎn)生活。

3.3 坡向因素對(duì)鄉(xiāng)村聚落空間分布的影響

坡向是坡面法線在水平面上的投影方向，不同坡向上的日照時(shí)數(shù)和太陽高度輻射強(qiáng)度不同[2]。光熱條件較好的陽坡是聚落選址優(yōu)先考慮的山地方位[18]。本研究將德昌縣劃分為陰坡、半陰坡、半陽坡和陽坡四個(gè)坡向，統(tǒng)計(jì)鄉(xiāng)村聚落在不同坡向分布的數(shù)量和規(guī)模，結(jié)果見表3。

表3 不同坡向鄉(xiāng)村聚落的分布狀況Table 3 Distribution of rural settlements in different slope directions

由表3 可以看出，大多數(shù)鄉(xiāng)村聚落分布在陽坡、半陽坡，分別占德昌縣鄉(xiāng)村聚落總量的27.98%和30.15%，占比均超過25%。半陰坡、陰坡區(qū)域分布的鄉(xiāng)村聚落數(shù)量及面積占比均小于25%，呈現(xiàn)出聚落斑塊數(shù)少、面積小、聚集程度低的特點(diǎn)。分析發(fā)現(xiàn)，鄉(xiāng)村聚落在不同坡向的分布存在一定的差異，但坡向?qū)︵l(xiāng)村聚落分布的影響并不顯著。

3.4 河流因素對(duì)鄉(xiāng)村聚落空間分布的影響

水是孕育生命的重要條件，河流具有提供水源、運(yùn)輸、灌溉、防治水土流失等作用，對(duì)聚落分布影響重大[10，19]。本研究對(duì)德昌縣主干河流分別做0.5、1.5、2.0 和2.5 km 的緩沖區(qū)分析，再統(tǒng)計(jì)距離主干河流≤0.5、0.6～1.5、1.6～2.0、2.1～2.5和≥2.6 km五個(gè)區(qū)間內(nèi)的鄉(xiāng)村聚落數(shù)量和面積，結(jié)果見表4。

表4 離主干河流不同距離鄉(xiāng)村聚落的分布狀況Table 4 Distribution of rural settlements at different distances from main rivers

由表4可以看出，在離主干河流2.5 km外雖然有一定數(shù)量和規(guī)模的鄉(xiāng)村聚落分布，但是鄉(xiāng)村聚落傾向于分布在距離河流較近地區(qū)的特征十分明顯，并且越靠近河流聚落數(shù)量越多，規(guī)模越大。

3.5 交通因素對(duì)鄉(xiāng)村聚落空間分布的影響

交通是影響鄉(xiāng)村聚落布局的重要因素之一[14]，人與人之間的物質(zhì)交換、信息傳遞、對(duì)外交流等都需要通過交通道路來實(shí)現(xiàn)。將德昌縣各等級(jí)道路矢量圖層轉(zhuǎn)化成10×10柵格圖，根據(jù)交通可達(dá)性計(jì)算方法計(jì)算每個(gè)柵格單元到鄉(xiāng)鎮(zhèn)和縣城的可達(dá)性最小累計(jì)阻力值，并將到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的道路交通可達(dá)性最小累積阻力值劃分為≤30 000、30 001～60 000、600 001～90 000、90 001～120 000和≥120 001五個(gè)區(qū)間，將到縣城的道路交通可達(dá)性最小累積阻力值劃分為≤50 000、50 001～100 000、100 001～150 000、150 001～200 000和≥200 001五個(gè)區(qū)間，分別對(duì)各區(qū)間分布的鄉(xiāng)村聚落數(shù)量和面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表5。

表5 鄉(xiāng)村聚落在到鄉(xiāng)鎮(zhèn)、縣城不同道路交通可達(dá)性最小累積阻力值范圍內(nèi)的分布狀況Table 5 Distribution of rural settlements in the range of minimum cumulative resistance of the road traffic accessibili?ty to the towns and counties

由表5可以看出，距離鄉(xiāng)鎮(zhèn)最小累積阻力值≤300 000區(qū)域內(nèi)的鄉(xiāng)村聚落數(shù)量最多、面積最大，數(shù)量和面積占比分別為43.78%和51.28%。隨著到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的道路交通可達(dá)性最小累積阻力值的增加，鄉(xiāng)村聚落的數(shù)量和規(guī)模不斷減少。從鄉(xiāng)村聚落到縣城的交通可達(dá)性來看，德昌縣51.83%的鄉(xiāng)村聚落分布在距離縣城道路交通可達(dá)性最小累積阻力值≤100 000的區(qū)域，而阻力值為100 001～200 000和≥200 001區(qū)域內(nèi)的鄉(xiāng)村聚落數(shù)量分別占總數(shù)的26.87%和21.30%，具有低值指向特征，說明便利的交通能夠促進(jìn)鄉(xiāng)村聚落的形成和進(jìn)一步集聚擴(kuò)大。

4 結(jié)論

（1）海拔和坡度是影響鄉(xiāng)村聚落分布的兩個(gè)重要地形因素，其對(duì)鄉(xiāng)村聚落的規(guī)模、形態(tài)和分布產(chǎn)生重要影響，在它們的共同作用下德昌縣鄉(xiāng)村聚落主要分布在海拔1 700 m以下、坡度小于15°的區(qū)域。

（2）坡向?qū)Φ虏h鄉(xiāng)村聚落的分布有一定的影響，58.13%的鄉(xiāng)村聚落分布在陽坡、半陽坡，但不同坡向地區(qū)的鄉(xiāng)村聚落分布差異并不顯著。

（3）河流和交通道路作為影響生產(chǎn)和生活的重要因素，對(duì)鄉(xiāng)村聚落的選址有著天然的吸引力，德昌縣的鄉(xiāng)村聚落具有明顯的鄰河流與交通干線分布特征。