楊 敏，甘 淑 ，袁希平，余 莉，呂 杰，底 鑫

（昆明理工大學國土資源工程學院，云南昆明 650093）

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巖溶山區(qū)典型聚落的區(qū)位條件分析

楊 敏，甘 淑 ，袁希平，余 莉，呂 杰，底 鑫

（昆明理工大學國土資源工程學院，云南昆明 650093）

摘 要：區(qū)位條件是限制聚落經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素，也是評價聚落發(fā)展現(xiàn)狀和潛力的重要指標。該研究選取位于云南省巖溶山區(qū)的子馬、聽湖和舍木那3個典型聚落作為研究區(qū)，旨在分析聚落的區(qū)位條件現(xiàn)狀及挖掘其未來發(fā)展?jié)摿Α＿\用ArcGIS的空間分析和統(tǒng)計功能，對聚落的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟等區(qū)位因素做定性、定量及定位分析，構建區(qū)位條件評價模型，測算研究區(qū)區(qū)位條件綜合分值。結果表明，子馬村區(qū)位條件最優(yōu)，聽湖村次之，舍木那村區(qū)位條件較差。本研究結果可以為當?shù)赝恋匾?guī)劃、新農(nóng)村建設等提供參考。

關鍵詞：巖溶山區(qū)；農(nóng)村聚落；區(qū)位條件；評價模型

文獻著錄格式:楊敏，甘淑，袁希平，等.巖溶山區(qū)典型聚落的區(qū)位條件分析［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學，2016，57（6）: 958-962.

區(qū)位論是關于人類活動的空間分布及其在空間中相互作用關系的學說［1］。對農(nóng)村聚落的區(qū)位條件進行研究不僅能揭示聚落的現(xiàn)狀特性，而且能夠充分挖掘聚落的發(fā)展?jié)摿?，為其社會?jīng)濟發(fā)展指明方向，同時對中國統(tǒng)籌城鄉(xiāng)規(guī)劃戰(zhàn)略的實施和新農(nóng)村建設也有重要意義。

近年來，涉及農(nóng)村聚落區(qū)位的研究主要有以下2方面:（1）將區(qū)位作為農(nóng)村聚落空間格局優(yōu)化、整理模式選擇的依據(jù)，認為區(qū)位條件好的地方，農(nóng)村聚落出現(xiàn)聚集的現(xiàn)象，反之農(nóng)村聚落則分散［2-4］；（2）農(nóng)村聚落區(qū)位的影響因素研究，從自然環(huán)境、社會經(jīng)濟和文化角度某一方面出發(fā)，研究其對農(nóng)村聚落區(qū)位的影響程度［5-6］。這些研究存在如下特征:（1）將區(qū)位視為影響農(nóng)村聚落空間分布的因素，運用簡單的分析方法來測算其影響程度，而將區(qū)位作為直接研究對象并深入分析的甚少；（2）研究多集中在北京、珠江三角洲等發(fā)達地區(qū)，對西南巖溶山區(qū)的研究較少；（3）多數(shù)研究中對區(qū)位因素的量化方法簡單且單一，不能滿足巖溶山區(qū)的區(qū)位研究需求?；诖?，本研究以滇東南巖溶山區(qū)的硯山縣江那鎮(zhèn)典型農(nóng)村聚落為例，運用ArcGIS的統(tǒng)計分析、疊加分析和緩沖區(qū)分析技術，綜合研究區(qū)的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟情況，組織開展巖溶區(qū)典型聚落區(qū)位條件分析研究，以期為滇東南巖溶區(qū)未來農(nóng)村聚落的發(fā)展和規(guī)劃提供科學依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

巖溶山地石漠化是中國繼西北地區(qū)沙漠化和黃土地區(qū)水土流失之后的第三大生態(tài)問題，已經(jīng)成為制約和束縛地方社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的核心問題之一，也是構成中國西南地區(qū)人口貧困落后的主要根源之一［7］。硯山縣地處滇東南巖溶高原中部，地勢西北高、東南低，國土面積3 827 km2，其中巖溶面積比例65.83%，重度石漠化面積比例49.68%。

本研究選取硯山縣江那鎮(zhèn)內(nèi)的子馬、聽湖和舍木那3個行政村作為典型研究對象。江那鎮(zhèn)是硯山縣政治、經(jīng)濟、文化、交通中心，位于硯山縣中部，境內(nèi)地形起伏不平，主要為滇東南巖溶丘源地貌，峰叢洼地和山地密布，地層的溶蝕強烈，水土流失嚴重。鎮(zhèn)域轄有4個社區(qū)居委會、8個村民委員會，63個自然村，下設30個居民小組，77個村民小組。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

通過資料收集與實際調(diào)查，獲得研究區(qū)的土地現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)及相關基礎地理信息。

通過整理土地現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)得子馬、聽湖、舍木那3個行政村的聚落圖斑、坑塘水面和河流、道路、行政邊界等數(shù)據(jù)；用研究區(qū)DEM模型生成地形坡度數(shù)據(jù)；將研究區(qū)的SPOT6影像（2013年）進行配準，提取中心城鎮(zhèn)和重要農(nóng)村道路數(shù)據(jù)；經(jīng)濟和社會數(shù)據(jù)則來源于云南省數(shù)字鄉(xiāng)村網(wǎng)。統(tǒng)計得到子馬村70個聚落圖斑，聽湖村43個聚落圖斑，舍木那村41個聚落圖斑。

2.2 區(qū)位條件評價指標體系構建

巖溶山區(qū)地形起伏大，地形地貌存在較大異質(zhì)性，高山深谷、峰叢、洼地交錯分布。為此，本文將影響和制約巖溶山區(qū)農(nóng)村聚落發(fā)展的區(qū)位條件分為自然區(qū)位條件（地形、河流湖泊、土地等）和社會經(jīng)濟區(qū)位條件（距主干道路和城鎮(zhèn)的距離等）。

2.2.1 自然區(qū)位條件

高程對居民的出行、耕作、生活等方面都有著廣泛而深刻的影響。隨著高程增加，石漠化的可能性增大，不利于農(nóng)作物生長成熟，交通不便，居民的生產(chǎn)條件和生活環(huán)境比較惡劣。本研究對3個典型研究對象的DEM進行分析得出研究區(qū)的最低高程是1 500 m，最高高程是1 920 m。其中高程在1 700 m以內(nèi)的聚落圖斑面積比例為99.4%，因此，聚落多分布在高程1 700 m以下的地區(qū)。山區(qū)地形起伏大，以50 m等間距將高程劃分為6個區(qū)間（表1）。運用矢柵轉(zhuǎn)換與疊加分析將高程和坡度分級圖分別與聚落圖斑進行處理，對各指標作用分值進行空間對應賦值量化處理計算，形成指標作用分值圖（圖1中a）。

表1　各指標作用分值賦分標準

坡度越大土地資源的開發(fā)難度越大，各種地質(zhì)災害發(fā)生的可能性也越大，水土流失嚴重，出現(xiàn)石漠化的可能性較大，這樣的地區(qū)也不適宜進行大規(guī)模的基礎建設，從而對聚落的區(qū)位條件存在一定的影響。對典型研究對象的坡度圖進行分析發(fā)現(xiàn)，坡度在15°以下，聚落圖斑面積占總面積的96%，故將坡度劃分為5個區(qū)間［8］（表1）。重分類后的坡度圖與聚落圖斑做疊加分析形成指標作用分值圖（圖1中b）。

與水域的距離越近其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件越好，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率越高；同時，這些水域還是聚落生活和生產(chǎn)用水的保障。舍木那村和子馬村境內(nèi)用水都是依附于零星分布在其片區(qū)內(nèi)的水庫和水壩，因此其與水域的距離同聚落的區(qū)位條件息息相關。根據(jù)研究區(qū)土地利用數(shù)據(jù)，提取研究區(qū)范圍內(nèi)的所有坑塘水面，以300 m為間隔建立5級緩沖區(qū)（表1），通過疊加分析確定的研究區(qū)內(nèi)聚落圖斑的水域作用分值如圖1中c所示。

2.2.2 社會經(jīng)濟區(qū)位條件

道路為人類生產(chǎn)、生活中的物質(zhì)流、能量流和信息流的獲取提供了一條方便、有效的紐帶［9］。與道路的距離越近，居民出行越方便，社會經(jīng)濟發(fā)展越好，因此，中國很多農(nóng)村聚落的建設表現(xiàn)出沿交通干線擴張的趨勢。本文選取與道路的距離作為聚落區(qū)位評價的指標。

與道路的距離能反映研究區(qū)內(nèi)各道路對聚落區(qū)位條件的影響程度，影響程度跟區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)的密度和聚落與道路路徑距離有關。其對聚落的影響有隨聚落圖斑與其距離遠近呈現(xiàn)直線衰減作用，因此道路通達度可采用直線衰減模型進行處理。根據(jù)道路級別確定各級道路規(guī)模指數(shù)（M），國道、省道、支路（縣道和鄉(xiāng)道）規(guī)模指數(shù)分別為100，80和40。與主干道路的距離作用分值處理模型公式:

式中，f為道路的作用分值；M為離聚落圖斑最近道路的規(guī)模指數(shù)；di為聚落圖斑與距該圖斑最近道路的最短路徑距離。本研究所涉及的巖溶山區(qū)，由于其自身的空間異質(zhì)性，圖上的直線距離往往不能真實地體現(xiàn)聚落到主干道路的便捷程度，故本文采用聚落圖斑到主干道路的路徑距離代替直線距離；d為離聚落圖斑最近道路的影響半徑。其中d的計算公式:

式中，S為評價區(qū)域面積；L為某級道路的在評價區(qū)域內(nèi)的總長度。結合ArcGIS的空間統(tǒng)計功能，統(tǒng)計圖斑與最近道路之間的最短路徑距離作為di，運用上述公式求取主干道路作用分值（圖1中d）。

同樣，城鎮(zhèn)對區(qū)域發(fā)展有著帶動與輻射作用，越偏遠的地區(qū)對城鎮(zhèn)的依賴性越大，聚落距離城鎮(zhèn)越近，居民的生產(chǎn)生活越方便，配套基礎設施越完善，對周圍聚落的輻射性越強，帶動其發(fā)展的能力越強；反之，則越弱。因此，本文選取與城鎮(zhèn)的距離作為社會區(qū)位條件的基本指標。

與城鎮(zhèn)的距離是反映聚落區(qū)位條件的因素之一。城鎮(zhèn)對聚落區(qū)位條件的影響隨著距離的增大而減弱，呈點狀擴散距離衰減特性。因此采用公式（1），結合圖斑距中心城鎮(zhèn)的最短直線距離來計算中心城鎮(zhèn)作用分值（圖1中e）。由于江那鎮(zhèn)是硯山縣的經(jīng)濟和文化中心，其政府駐地和經(jīng)濟交易中心與硯山縣的相同，因此di為聚落圖斑到硯山縣政府的直線距離。中心城鎮(zhèn)影響半徑（d）為硯山縣鎮(zhèn)府與典型研究對象內(nèi)各聚落圖斑間的最大直線距離。

圖1　各指標因子量化結果

2.3 區(qū)位條件評價指標權重確定

由于各指標對聚落區(qū)位的影響程度各不相同，本文采用層次分析法［10］確定各項指標的權重，坡度、高程、距水域距離、距主干道路距離、距中心城鎮(zhèn)的距離分別為0.151，0.125，0.164，0.250 和0.310。

2.4 區(qū)位條件評價模型運用

評價模型運用分2個層次進行。首先對3個典型研究對象中各聚落的各指標進行面積加權求和處理，然后再按照上述層次分析所得到的指標權重進行加權求和處理，得到3個典型研究對象的區(qū)位條件綜合分值。

2.4.1 面積加權求和處理

根據(jù)聚落圖斑的指標作用分值，采用面積加權求和的方法計算研究區(qū)內(nèi)各行政村的各指標作用分值。計算公式:

式中，F(xiàn)i為某行政村第i個指標作用分值；fij為第j個聚落圖斑第i個指標作用分值；Tj為某行政村內(nèi)第j個聚落圖斑的面積；T為某行政村的面積；n為某行政村的聚落圖斑個數(shù)。

2.4.2 指標加權求和處理

基于上述結果，再根據(jù)層次分析法確定的各指標因子權重計算各行政村的區(qū)位評價總分值。計算公式:

式中，L為某行政村區(qū)位評價總分值；Fi為某行政村第i個指標作用分值；ωi為第i個指標的權重。

3 結果與分析

3.1 區(qū)位條件評價結果

根據(jù)各聚落圖斑的指標量化結果（圖1），運用公式計算得到各行政村的各指標的綜合作用分值（表2）。根據(jù)公式計算得出3個典型研究對象的區(qū)位條件總分值分別為子馬村78.71分、聽湖村69.45分、舍木那村58.03分。將表2中典型研究對象的各指標作用分值用柱狀圖表示，區(qū)位條件總分值由高到低用不同深度的顏色表示，獲得典型研究對象的區(qū)位條件評分圖（圖2）。

從區(qū)位條件總分值來看，子馬村的分值最高，為78.71分，其區(qū)位條件最優(yōu)越。高程、坡度、與水域及中心城鎮(zhèn)的距離4個指標賦予其優(yōu)越的區(qū)位條件，且距中心城鎮(zhèn)距離指標明顯優(yōu)于其他行政村。其位于縣城附近，交通便利，地勢平坦，其區(qū)位條件優(yōu)勢從北到南逐漸減弱，因此其北部比南部更具發(fā)展?jié)摿?，但從總體實力來說，子馬村的發(fā)展?jié)摿^大。

表2　各典型研究對象內(nèi)各指標的作用分值

圖2　典型研究對象的各指標作用分及區(qū)位條件總分情況

聽湖村的區(qū)位條件相對優(yōu)越，其區(qū)位條件總分值為68.45分，其中高程、坡度及與水域的距離3個指標的作用分值均為80～90分，與中心城鎮(zhèn)距離指標的作用分值相對較低，表明聽湖村區(qū)位條件優(yōu)勢的弱點在于其距中心城鎮(zhèn)較遠，受其輻射和帶動作用較弱，但道路通達度條件最優(yōu)，因此憑借良好的交通條件和有利的地形條件，聽湖村具備良好的發(fā)展前景。

舍木那村的區(qū)位條件總分值為58.03分，其區(qū)位條件優(yōu)勢最弱。從各指標作用分值來看，除水域作用分值外，其他指標分值較另外2個行政村低。其距縣城遠，村內(nèi)地形復雜，交通不便，農(nóng)村聚落也多是沿著村內(nèi)唯一的道路分布，村域內(nèi)區(qū)位條件相對優(yōu)越的地區(qū)分布在北部，因此北部可以作為未來發(fā)展的重心，但其總體發(fā)展?jié)摿^小。

3.2 區(qū)位條件評價結果驗證

為了對模型運用結果進行實際驗證分析，研究中對3個典型研究對象的區(qū)位條件分值與該地區(qū)2010—2013年農(nóng)民人均純收入平均值進行了關聯(lián)分析，結果顯示，子馬村、聽湖村、舍木那村2010年—2013年的農(nóng)民人均純收入平均值分別為3 470，2 760和2 590元。表明農(nóng)村聚落區(qū)位條件優(yōu)劣與當?shù)厝司杖氤拭黠@的正相關關系，即人均收入隨區(qū)位條件優(yōu)勢度的增大而增加，這也說明本文基于自然環(huán)境和社會經(jīng)濟等區(qū)位因素構建的區(qū)位條件模型，能夠反映巖溶山區(qū)的實際情況。

4 小結與討論

本文以子馬、聽湖和舍木那3個行政村為研究區(qū)，運用區(qū)位理論和地理信息系統(tǒng)知識，以巖溶山區(qū)為切入點，對影響農(nóng)村聚落區(qū)位條件的各指標做量化分析和綜合區(qū)位評價，并對評價結果作對比分析。分析結果表明，巖溶山區(qū)農(nóng)村聚落受社會經(jīng)濟因素影響很大，中心城鎮(zhèn)、主干道路在給農(nóng)村生活帶來方便的同時也帶動著農(nóng)村快速發(fā)展。子馬和聽湖2個村占據(jù)有利的社會經(jīng)濟區(qū)位，能夠合理地規(guī)劃、開發(fā)利用自身的區(qū)位優(yōu)勢。就舍木那村而言，自然環(huán)境仍是制約部分山區(qū)農(nóng)村聚落發(fā)展的重要因素，加強其社會經(jīng)濟條件建設，以求用后天的努力改善先天的不足。研究結果在新農(nóng)村建設和統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展等方面具有指導意義。

本研究所構建的區(qū)位評價模型僅適用于巖溶山區(qū)，指標選取及量化方法是根據(jù)巖溶山區(qū)的特征制確定的。與道路、城鎮(zhèn)的距離等指標量化時采用直線衰減模型，在一定程度上克服了用等距離做緩沖分析所帶來的誤差。巖溶山區(qū)路網(wǎng)不發(fā)達，采用路徑距離帶入直線衰減模型，便能表達道路對農(nóng)村聚落區(qū)位條件的影響程度，若將此方法運用到其他路網(wǎng)發(fā)達的地區(qū)，時間距離要比路徑距離更精確。另外，由于數(shù)據(jù)獲取的限制，為了進一步完善模型，提高其可操作性，還需要做2個方面改進:第一，在后續(xù)的研究中應考慮地質(zhì)災害和文化教育等因素的影響；第二，本研究是從微觀視角評價巖溶山區(qū)農(nóng)村聚落的區(qū)位條件，為了順應經(jīng)濟全球化的局勢，區(qū)位研究的視角應注重微觀與宏觀的結合。

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（責任編輯：侯春曉）

中圖分類號：F301.2

文獻標志碼：A

文章編號：0528-9017（2016）06-0958-05

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160648

收稿日期:2016-02-16

基金項目:國家自然科學基金（41261092，41561083）；云南省自然科學基金（2015FA016）

作者簡介:楊 敏（1989—），女，云南永仁人，在讀碩士研究生，研究方向為土地利用和測繪工程，E-mail: 979502430@qq.com。

通信作者:甘 淑（1964—），女，云南騰沖人，教授，博士，博士生導師，從事3S技術應用與區(qū)域生態(tài)環(huán)境研究工作，E-mail: 1193887560@qq.com。