隴中黃土丘陵區(qū)農(nóng)村居民地空間分布特征及發(fā)展策略——以天水市為例

摘要 以甘肅省天水市為例，應(yīng)用GIS空間分析和統(tǒng)計分析方法對農(nóng)村居民地空間分布特征進(jìn)行了定量分析，并提出了發(fā)展對策與建議。結(jié)果表明：全市農(nóng)村居民地與高程、坡度、坡向、年平均氣溫、平均年降水量、河流等自然條件在空間分布特征顯著，存在一定的梯度分布特征，與公路、河流呈明顯帶條狀分布，全市農(nóng)村居民地整體空間分布分散、聚集性差。該研究結(jié)果可為天水市鄉(xiāng)村振興工作提供參考。

關(guān)鍵詞 農(nóng)村居民地；空間分布；發(fā)展策略；天水市

中圖分類號 TU982.29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）19-0182-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.19.039

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

The Spatial Distribution Characteristics and Development Strategies of Rural Residential Land in the Loess Hilly Region of Central Gansu—Taking Tianshui City as an Example

CHEN Yu-ling

（Gansu Forestry Voctech University， Tianshui， Gansu 741020）

Abstract This article took the Tianshui area of Gansu Province as an example，applied GIS spatial analysis and statistical analysis methods to quantitatively analyze the spatial distribution characteristics of rural residential areas，and proposed development strategy suggestions. The results showed that the spatial distribution characteristics of rural residential areas in the city were significant in relation to natural conditions such as elevation，slope，aspect，annual average temperature，average annual rainfall and rivers.There was a certain gradient distribution characteristic and a clear strip like distribution with highways and rivers.The overall spatial distribution of rural residential areas in the city was scattered，with poor clustering.The research results could provide reference for the rural revitalization work in Tianshui area.

Key words Rural residential land;Spatial distribution;Development strategy;Tianshui City

基金項目 2022年甘肅省教育科技創(chuàng)新項目（2022A-257）。

作者簡介 陳玉玲（1976—），女，甘肅會寧人，副教授，從事資源環(huán)境教研工作。

收稿日期 2024-02-15

2004—2023年，我國連續(xù)20年頒布“三農(nóng)”主題的中央一號文件。黨的十九大報告提出“鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略”，黨的二十大報告更提出“全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興，堅持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展”。建設(shè)宜居宜業(yè)的美麗鄉(xiāng)村，實現(xiàn)廣大農(nóng)民的中國夢，一直是鄉(xiāng)村振興的研究熱點。我國地大物博，氣候類型多，地形復(fù)雜，在鄉(xiāng)村振興的新征程上，聚焦破解鄉(xiāng)村發(fā)展困局，不同學(xué)者從不同領(lǐng)域提出了發(fā)展策略，其中研究村落空間分布對鄉(xiāng)村發(fā)展的影響十分重要。胡燕等^［1］基于GIS將村落分布特征分為團(tuán)狀、帶狀和分散等類型，顯示出居民點分布沿河流、公路特征顯著；李云強(qiáng)等^［2］基于GIS技術(shù)結(jié)合Voronoi圖，提出了區(qū)域村落分布特征和優(yōu)化策略。

隴中黃土丘陵溝壑區(qū)地形破碎、自然條件差，農(nóng)村居民點分散，經(jīng)濟(jì)落后，多數(shù)村莊長期處于貧困狀態(tài)，是各級政府扶貧的重點對象，美麗鄉(xiāng)村建設(shè)難度高。郭曉東等^［3］運用統(tǒng)計方法結(jié)合GIS分析方法，研究了秦安縣村落空間分布的基本特征與村落的基本類型；馬利邦等^［4］根據(jù)景觀指數(shù)和景觀格局分析模型，基于縣、市2級不同尺度分析了天水市村落的空間分布特征。筆者應(yīng)用ArcGIS空間分析功能，對天水市居民地分布狀況進(jìn)行研究，并根據(jù)分析結(jié)果，結(jié)合《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018—2022年）》，提出了天水市村落發(fā)展的策略建議。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

天水市位于甘肅省東南部（104°35′～106°44′E，34°05′～35°10′N），總面積1.43萬km²，平均高程1 100 m，最低高程760 m，最高高程3 120 m。天水市以西秦嶺分水，北部黃河流域為黃土丘陵梁峁溝壑地貌，南部長江流域為山地地貌，中部為渭河河谷階地，地形地貌分異明顯。氣候?qū)贉貛Ъ撅L(fēng)氣候，年均日照2 100 h左右，年氣溫11 ℃左右，年降水量570 mm左右。土壤以黃綿土和黑壚土為主，土層較為深厚，適宜多種糧、油、果、蔬等農(nóng)作物種植。天水市是絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶重要節(jié)點、優(yōu)秀旅游城市，下轄5縣2區(qū)，2022年統(tǒng)計常住人口為295.44萬人。

1.2 數(shù)據(jù)來源

研究區(qū)數(shù)據(jù)主要來自5個方面：①地形地貌數(shù)據(jù)。數(shù)字高程模型（DEM），來源于地理空間數(shù)據(jù)云（https：//www.gscloud.cn/），空間分辨率為30 m。②道路數(shù)據(jù)。道路數(shù)據(jù)來源于bbbike網(wǎng)站（https：//extract.bbbike.org/）。③河流數(shù)據(jù)。根據(jù)DEM進(jìn)行水文分析獲得河流數(shù)據(jù)。④氣象數(shù)據(jù)。氣象數(shù)據(jù)來源于資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)平臺（https：//www.resdc.cn/）。⑤居民點數(shù)據(jù)。居民點數(shù)據(jù)來源于全國第三次土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫部分?jǐn)?shù)據(jù)。

1.3 研究方法

此次空間分析在CGCS2000坐標(biāo)系下進(jìn)行，應(yīng)用ArcGIS軟件，通過數(shù)據(jù)管理工具進(jìn)行投影變換；通過3D Analyst工具對DEM進(jìn)行高程、坡度、坡向分析，疊加農(nóng)村居民點數(shù)據(jù)，分析農(nóng)村居民點地形空間分布特征；通過空間分析工具，進(jìn)行水文分析、緩沖分析，分析農(nóng)村居民點與道路和河流分布特征；通過對農(nóng)村居民點與氣象數(shù)據(jù)疊加，分析居民點與氣象的分布特征。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地形條件下的居民點分布特征

2.1.1 高程。

將研究區(qū)DEM按照最低和最高高程均分為5級，然后將分級圖和居民地矢量圖疊加，得到居民地在不同高程分級圖中的分布情況^［5］，見圖1。

疊加后提取分級因子，并分類匯總統(tǒng)計，得到各級居民點面積分布情況，詳見表1bwT/pVzcI2KVu7L+lkkytQeTjGpH8ypbkg8VJfDhehQ=。

由表1可知，在≤1 200 m高程地帶，居民地分布面積較小，僅占總面積的3.22%，占總居民地面積的6.54%；居民地分布最密，占該區(qū)段內(nèi)總面積的7.09%。在>1 200～1 650 m高程地帶，居民地分布面積較大，占總面積的36.25%，占總居民地面積的48.47%；居民地分布較密，占該區(qū)段內(nèi)總面積的4.67%。在>1 650～2 100 m高程地帶，居民地分布面積最大，占總面積的50.28%，占總居民地面積的42.61%；居民地分布較疏，占該區(qū)段內(nèi)總面積的2.96%。在>2 100～2 550 m高程地帶，居民地分布面積較小，占總面積的9.45%，占總居民地面積的2.38%；居民地分布稀疏，占該區(qū)段內(nèi)總面積的0.88%。在＞2 550～3 107 m高程地帶，幾乎沒有居民地分布。由此可見，居民地分布密度隨著高程的升高而減小，呈明顯的垂直梯度分布。

2.1.2 坡度。

將研究區(qū)DEM按照笛卡爾數(shù)學(xué)計算，以度（°）為衡量單位，取高程比例因子為1，進(jìn)行坡度分析，然后按照≤2°為平地、>2°～6°為平坡地、>6°～15°為緩坡地、>15°～25°為陡坡地、＞25°為峭坡地進(jìn)行分級，最后疊加居民地^［6］，如圖2所示。

疊加后分析統(tǒng)計，得到各坡度級別下農(nóng)村居民地面積分布情況，詳見表2。

由表2可知，天水市地形以山地為主，其中平地面積僅占總面積的1.32%，平坡地占8.17%，緩坡地占32.54%，而陡坡地和峭坡地分別占總面積的34.32%和23.65%。從居民地面積分布情況看，平地內(nèi)居民地面積占總居民地面積的2.19%，平坡地內(nèi)居民地占總居民地面積的20.77%，緩坡地內(nèi)居民地占總居民地面積的49.96%，陡坡地內(nèi)居民地占總居民地面積的23.75%；3.33%的居民地面積分布在峭坡地內(nèi)，不利于生產(chǎn)生活。從坡度分級居民地分布密度面積看，平地居民地面積占5.80%，平坡地居民地面積占8.91%，緩坡地居民地面積占5.38%，陡坡地居民地面積占2.42%，峭坡地居民地面積占0.49%，可見農(nóng)民對居住條件坡度的期望值大小為平坡地＞平地＞緩坡地＞陡坡地＞峭坡地。

2.1.3 坡向。

對研究區(qū)DEM進(jìn)行坡向分析，然后按照平地坡向方位角≤0°，陽坡坡向方位角>0°～45°、>315°～360°，半陰坡坡向方位角>45°～135°，陰坡坡向方位角>135°～225°，半陽坡坡向方位角>225°～315°進(jìn)行分類，再疊加居民地^［7］，如圖3所示。

然后，提取分類要素并匯總統(tǒng)計，得到不同坡向農(nóng)村居民地面積分布情況，詳見表3。

由表3可知，天水市無坡向的平地面積很小，僅占總面積的0.37%，分布在其中的居民地占總居民地面積的0.59%，占總平地面積的5.54%，密度最大；陽坡地占總面積的24.46%，分布在其中的居民地占總居民地面積的14.49%、占總陽坡地面積的4.15%；半陰坡地占總面積的26.13%，在其中的居民地占總居民地面積的25.74%、占總半陰坡地面積的3.45%；陰坡地占總面積的25.59%，其中的居民地占總居民地面積的24.21%、占總陰坡地面積的3.31%；半陽坡地占總面積的23.45%，在其中的居民地占總居民地面積的34.97%，占總半陽坡地面積的5.22%。由此可見，農(nóng)村居民地總體分布情況表現(xiàn)為平地＞半陽坡地＞陽坡地＞半陰坡地＞陰坡地。

2.2 不同氣象條件下的居民點分布特征

2.2.1 年平均氣溫。

以2020年天水市年平均氣溫分布圖為底圖，疊加農(nóng)村居民地，然后根據(jù)溫度區(qū)間2.3～12.8 ℃，采用相等間隔進(jìn)行分級，形成年平均氣溫分級下的居民點分布圖^［8］，如圖4所示。

根據(jù)年平均氣溫分級，分類統(tǒng)計農(nóng)村居民地面積分布情況，詳見表4。

由表4可知，年平均氣溫2.3～4.4 ℃的面積占總面積的1.21%，占總居民地面積的0.02%，在其區(qū)間分布的居民地占該區(qū)間土地面積的0.04%，密度很小；年平均氣溫>4.4～6.5 ℃的面積占總面積的10.06%，占總居民地面積的2.21%，在其區(qū)間分布的居民地占該區(qū)間土地面積的0.77%，密度較小；年平均氣溫>6.5～8.6 ℃的面積最大，占總面積的41.61%，占總居民地面積的33.49%，在其區(qū)間分布的居民地占該區(qū)間土地面積的2.80%，分布密度居中；年平均氣溫>8.6～10.7 ℃的面積占總面積的39.86%，居民地分布面積最大，占總居民地面積的49.56%，在其區(qū)間分布的居民地占該區(qū)間土地面積的4.33%，分布密度較大；年平均氣溫>10.7～12.8 ℃的面積占總面積的7.26%，占總居民地面積的14.72%，在其區(qū)間分布的居民地占該區(qū)間土地面積的7.06%，分布密度最大。由此可見，居民地分布密度隨著年平均氣溫的升高而增大，呈明顯梯度分布。

2.2.2 平均年降水量。

根據(jù)2010—2019年的平均年降水量圖，天水市不同地域平均年降水量為450～950 mm，按照相等間隔分為5級，再疊加農(nóng)村居民地數(shù)據(jù)，形成不同地域平均年降水量分級的農(nóng)村居民地分布圖，如圖5所示。

然后，按照分級進(jìn)行分類匯總，得到平均年降水量分級居民點面積分布情況，具體見表5。

天水市地處干旱半干旱區(qū)，平均年降水量450～550 mm的地域占總面積的39.12%，分布于其中的居民地占總居民地面積的51.99%，該地域內(nèi)居民地分布密度面積占比4.67%，分布密度最高；平均年降水量為>550～650 mm的地域占總面積的41.10%，分布于其中的居民地占總居民地面積的41.26%，該地域內(nèi)居民地分布密度面積占比3.52%，分布密度較高；平均年降水量為>650～750 mm的地域占總面積的14.96%，分布于其中的居民地占總居民地面積的6.43%，該地域內(nèi)居民地分布密度面積占比1.51%。由此可見，大部分居民地分布在平均年降水量＜750 mm的地域內(nèi)。在平均年降水量＞750 mm的地域內(nèi)，地處小隴山林區(qū)、溝深林密、生活不便、分布很少的農(nóng)村居民地僅占總居民地面積的1.61%（表5）。

2.3 河流與居民地分布特征

將域內(nèi)河流分為5級：1級為渭河，緩沖距離為3 km；2級為渭河的主要支流，比如牛頭河、葫蘆河、散渡河、耤河等，緩沖距離為2 km；3級為主要支流的支流，緩沖距離為1 km；4級和5級緩沖距離分別為0.5和0.2 km。根據(jù)緩沖距離生成緩沖區(qū)，然后疊加農(nóng)村居民地，形成河流沿線緩沖區(qū)居民地分布情況^［9］，如圖6所示。

按照河流沿線緩沖區(qū)分級進(jìn)行統(tǒng)計，獲得河流沿線居民地面積分布情況，如表6所示。

由表6可知，河流沿線緩沖區(qū)內(nèi)面積較小，占總面積的31.43%，但在其內(nèi)的居民地占總居民地面積的48.90%、占總緩沖區(qū)面積的5.47%，密度相對較大；緩沖區(qū)外面積較大，占總面積的68.57%，但在其內(nèi)的居民地占總居民地面積的51.10%、占總緩沖區(qū)外面積的2.61%，密度相對較小。由此可見，農(nóng)村居民地沿河流分布特征顯著。

2.4 公路與居民地分布特征

將公路數(shù)據(jù)剔除高速，以國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道和寬度大于8 m的村道為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，按照距離≤500 m、>500～1 000 m、>1 000～1 500 m、>1 500～2 000 m建立緩沖區(qū)，然后疊加農(nóng)村居民地，生成公路沿線緩沖區(qū)分級居民地分布圖^［10］，如圖7所示。

對居民地提取分級因子并分類匯總，生成公路沿線緩沖區(qū)分級居民地分布面積統(tǒng)計表，如表7所示。

在公路沿線緩沖區(qū)距離≤500 m的分級區(qū)間，其面積占總面積的21.89%，居民地分布面積占總居民地面積的42.41%、占該區(qū)間面積的6.77%，居民地分布密度面積占比很高，說明公路沿線居民地分布顯著；在>500～1 000 m、>1 000～1 500 m和>1 500～2 000 m區(qū)間，各類居民地分布密度面積占比差異不大，分布相對均勻，表明整體空間分布分散，聚集性差；在＞2 000 m的區(qū)域，居民地分布面積占總居民地面積的20.30%、占該區(qū)間面積的1.95%，分布密度相對較低（表7）。

2.5 發(fā)展策略

根據(jù)研究區(qū)農(nóng)村居民地分布特征，參考《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃》的分類推進(jìn)策略，提出以下發(fā)展建議：

①需要搬遷撤并的居民地類型。

位于自然條件惡劣的居民地，比如高程大于2 500 m的居民地，在研究區(qū)內(nèi)一般地處高山，交通不便，用水困難，年平均氣溫較低，不利于生產(chǎn)生活，宜居性差，建議搬遷；地處坡度大于25°居民地，一般存在地質(zhì)滑坡的潛在風(fēng)險，同時路陡坡急，出行困難，不利于生活；地陡土薄，不利于生產(chǎn)，建議搬遷；居民地圖斑很小的村落，交通不便，遠(yuǎn)離水系，取水困難，自來水建設(shè)成本高，建議搬遷；尤其是以上綜合因素都較差的居民地，是重點扶貧搬遷的對象?？傮w來說，對于自然條件差的居民地，建議重新選址，整體規(guī)劃建設(shè)，整村搬遷；對于零星高生活成本的小村落，建議歸并搬遷，讓其回歸到大的自然村落。同時，要注重搬遷遺址的生態(tài)修復(fù)。

②集聚提升的居民地類型。

自然條件適中、村莊居民地圖斑面積大的自然村，是鄉(xiāng)村的主體，建議要在保留原有鄉(xiāng)村風(fēng)貌的基礎(chǔ)上扶持提升，調(diào)研自然條件、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、人文背景、短板弱項等，重點在產(chǎn)業(yè)扶持、環(huán)境優(yōu)化、交通提升改造、用水建設(shè)等方面下功夫，建設(shè)宜居宜業(yè)的美麗村莊。

③城郊融合的居民地類型。

位于市區(qū)、縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)周邊的居民地，易于融合到城鎮(zhèn)，建議并入城鎮(zhèn)化整體規(guī)劃發(fā)展，引導(dǎo)向城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)型，調(diào)研城鎮(zhèn)特點和不足之處，找準(zhǔn)居民融入城鎮(zhèn)發(fā)展的突破口，幫扶引導(dǎo)，讓其安居樂業(yè)，共享城鎮(zhèn)公共資源。提升村莊治理水平，重點治理城鄉(xiāng)結(jié)合部建筑隨意、街巷狹窄、給排水困難、垃圾亂放等臟亂差現(xiàn)象。

④特色保護(hù)的居民地類型。

對于少數(shù)特色旅游名村和民族特色村莊，要加強(qiáng)特色保護(hù)，持續(xù)開發(fā)特色旅游資源，比如景觀資源、歷史名人、紅色資源、特色農(nóng)耕文化、隴原少數(shù)民族傳統(tǒng)村落等。保護(hù)景觀、遺址、風(fēng)貌特色的真實性和完整性，切忌過度開發(fā)，權(quán)衡保護(hù)和發(fā)展的關(guān)系，重點提升旅行條件，改善鄉(xiāng)村交通、居住和環(huán)境條件，提升旅游質(zhì)量，加大宣傳，使其可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)語

以黃土丘陵溝壑區(qū)天水市農(nóng)村居民地的分布特征為例，基于研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、土地調(diào)查數(shù)據(jù)和道路數(shù)據(jù)，采用ArcGIS空間分析功能——坡度分析、坡向分析、水文分析、緩沖區(qū)分析、疊加分析等，研究了天水農(nóng)村居民地分布特征：全市農(nóng)村居民地與高程和平均氣溫梯度分布特征明顯，與坡度、坡向、平均年降雨量等在空間分布上差異顯著，與公路、河流呈明顯帶條狀分布。從整體來看，天水市農(nóng)村居民地空間分布分散，聚集性差。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合《國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃》提出研究區(qū)鄉(xiāng)村振興發(fā)展建議。該研究成果可為進(jìn)一步研究天水市農(nóng)村居民地宜居性評估和村莊規(guī)劃提供依據(jù)，對黃土丘陵溝壑區(qū)此類研究具有參考價值，對天水市鄉(xiāng)村振興和可持續(xù)發(fā)展具有借鑒意義。由于數(shù)據(jù)精度、變換參數(shù)誤差和時間統(tǒng)一性等問題，分析結(jié)果存在一定的誤差，后續(xù)研究要進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的精度和統(tǒng)一性。

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