王志明 ，曹 敏

（1.內蒙古工業(yè)大學建筑學院，內蒙古 呼和浩特 010051；2.內蒙古自治區(qū)綠色建筑重點實驗室，內蒙古 呼和浩特 010051）

0 引言

從清水河縣聚落的選址與布局研究等地理學角度出發(fā)，引入地理信息系統(tǒng)對房屋進行精確的空間坐標定位，運用GIS可視化表達和空間分析的方法對坡度、坡向、高程等自然地理要素指標進行量化分析。對村落的微地形進行分類，梳理出微地形下村落空間的差異。結合文獻資料整理、實地調查等方法，系統(tǒng)地討論傳統(tǒng)村落從宏觀到微觀的選址特點，以期為聚落的更新發(fā)展及合理配置土地資源提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來源

清水河縣位于內蒙古自治區(qū)中部，地理坐標在北緯 39°35′00″～40°12′30″、東經 111°18′45″～112°17′30″之間，地處黃河中上游黃土丘陵區(qū)，境內丘陵起伏，溝壑縱橫，其地勢東南高、西北低，境內丘陵區(qū)占38.4%，土石山區(qū)占24.8%，沙地與其他占13.6%，沖積平原占3.2%，形成了以低山丘陵為主，低緩丘陵、丘陵溝壑、土山石和沖積平原并存的地貌類型。縣境內西南部雖溝壑縱橫但水土流失嚴重，溝谷數(shù)量雖多但大多為季節(jié)性泄洪的河谷，無法蓄水，相比境內的東北部來說，水資源相對匱乏。

明代中期，清水河縣仍是一個林木茂盛、狼虎成群、道路難以通行之地。明代后期，毗鄰地區(qū)的漢族人到清水河境內開墾，開墾初期漢族農民每年春季帶來牲畜農具進行播種，秋季收割后又返回原籍，當時稱這種春來秋歸者為“雁行人”。清代初期，由于清廷多次鼓勵墾殖，使中原漢人大量遷入，許多漢族農民由最初的春來秋歸逐漸轉變?yōu)槎ň印?/p>

2 數(shù)據(jù)來源及研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

主要的數(shù)據(jù)來源分為3個方面：①將衛(wèi)星圖導入進ArcGIS中，結合實地調研將戶數(shù)以點的形式標注，得到村落中建筑作為點要素分布的情況；②研究所需要的內蒙古自治區(qū)呼和浩特市清水河縣DEM數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺；③對清水河縣口子上村進行實地調研，從中選取具有典型選址特征、原始風貌保存較為完整的傳統(tǒng)建筑及街巷空間進行無人機航拍采集信息。其他相關歷史、文化資料等通過地方縣志、相關古籍查閱所得。

2.2 研究方法

將戶數(shù)在GIS中轉換為點要素，通過Spatial Analyst中的表面分析工具對DEM數(shù)據(jù)處理得到村落高程、坡度、坡向3個柵格像元值，將柵格像元值提取至建筑所在的點要素，并將其記錄到屬性表中。通過自然間斷點分級法對坡度、坡向、高程3個柵格像元值劃分等級，統(tǒng)計在各個分段中所分布的戶數(shù)，然后對選址特點進行分析總結。運用核密度估算法分析村落中民居分布的密集程度，結合文獻研究法和田野調查法對村落的空間布局、民居特點進行分析。

3 村落選址的特點

3.1 地理因素下村落選址特點

沿著溝緣線對地形進行提取，村落所處的地勢較低、坡度較緩，海拔高度約1 500m。村子東側面向當?shù)厝朔Q呼的“丫角山”，西側坐落于丘陵的低洼處，選址也基本遵循風水理論坐西朝東，利用地形抵御冬季西北方向寒風。村子雖坐西朝東，但南側坡面海拔低、坡度緩，不影響村落中院落的正常光照。村落依河而建，東側為一條季節(jié)性河流，向北匯入北堡川，符合風水理論中枕山環(huán)水的格局，說明我國古人在擇地選址時已經觀察到地形對局部微氣候的影響。

3.2 村落微地形的劃分

村落分布在坡麓臺地帶，沿著西北流向的河谷分布，大部分坐落在西南側坡度較緩的坡面上，少部分較為集中地分布在河谷東北側坡度略大的坡面上。

現(xiàn)將村落內的坡度劃分為9個等級，用自然間斷點分級法對數(shù)據(jù)重新分類，使數(shù)據(jù)組間方差最大組內方差最小，能很好地表明地形范圍內類型間的差異。由圖1所示，房屋大多分布于前3個等級中，較為集中地分布于第2等級中。以第2等級的坡度為分界線，將坡度大致分為緩坡和陡坡2個范圍。第1類0～6.14°為緩坡，第2類6.14°～15.80°為陡坡。第7，8等級因坡度太大，沒有院落在此坡度內選址布局。

圖1 坡度統(tǒng)計

村落的坡向按照上述方法提取統(tǒng)計后，由圖2坡向等級統(tǒng)計圖可看出，4，5兩個等級中沒有房屋分布在這個朝向的坡面上，房屋大部分分布在1，2，7三個等級的朝向中，較多集中在第1等級中。因村落所在的地勢坐西朝東，沿由南向北的河道兩側分布，而南側朝北的坡面面積較大，故此處房屋坐落在朝北的坡面較多，部分房屋院落分布在東西兩個方向的坡面上。本著保護耕田原則，在明大邊長城南側沿長城腳下零星分布的幾戶院落也較有特色。

圖2 坡向統(tǒng)計

4 村落空間布局分析

4.1 核密度分析

用核密度計算公式，通過ArcGIS對村落中民居的密度計算并進行可視化表達，生成核密度分布圖，該圖反映民居在空間上分布的集聚程度，進而對核密度圖整理分析。村落布局呈多組團式分布，將其與溝谷的肌理疊加分析可以分為3類：①河道東北側民居院落較為密集，沿河道走向順應等高線建立整體布局形態(tài)半規(guī)整，大多成一定的弧度；②西南側的民居院落沿明大邊長城兩側建立，院落垂直或平行于長城的走向非常規(guī)整；③西側溝內沿溝谷坡建立的民居院落，布局較為雜亂且數(shù)量較少。

4.2 院落布局特點

結合營造技術和生產力分析，位于河道東側的民居采用薄石塊發(fā)券的方法砌筑箍窯，房屋靠近河道，石材收集較便利。對屋頂覆土時，利用地形坡度較大的特點節(jié)省勞動力。這側房屋主要沿等高線平行建造，受到坡度的限制，道路呈“之”字形，院落分布較密。院落空間不追求方正，大多隨形，遠遠望去，一排排房屋顯得非常靈巧。這種院落格局對空間的豐富度和功能分區(qū)有一定增強，另一方面房屋面闊方向順應等高線的弧度，與地形契合緊密。

位于明大邊長城北側的房屋建造同樣選用薄石塊發(fā)券上覆黃土建立的方式，由于此處坡面坡度較緩且范圍較大，若選擇平行等高線的方式布置院落，不利于雨水的快速排出。由核密度圖可以看出，此處房屋分布密集，采用面闊方向垂直明大邊長城的布局方式可使雨水快速流出，同時減少交通面積以增加居住的數(shù)量，院落布局顯得規(guī)整。房屋也能獲得西南的良好朝向，院落呈“一”字形。

村落的南側由于房屋坐落于長城的兩側，不宜看出溝緣線，而在村落西北側觀察到房屋分布在溝緣線內的溝谷坡中。此處坡面較小、坡度略大，院落布局較為自由，選址強調良好朝向，整體布局較為雜亂。

4.3 選址對村落空間布局的影響

村落選址時，口子上村所處的地形使村子呈多組團式分布，村落規(guī)模中等，村落邊緣與地形結合較為緊密。通過查閱縣志，了解村落所處區(qū)位概況。口子上村位于清水河縣南部，水土流失嚴重且干旱缺水。村落選址時大多逐水而居，空間形態(tài)呈沿河道分布的趨勢。由于該村適宜居住的面積并不局促，居住區(qū)域在丘陵溝壑區(qū)復雜地形和季節(jié)性河流作用下，形成微地形的復雜多樣。

河道兩側坡度略大、坡向朝西，可供居住的面積適中。其空間分布的特點是院落較為隨形，沿等高線布置，與地形結合較為緊密呈帶狀分布。西南側坡麓臺地坡度較緩，面積相對較大，朝向為東北。雖然坡面朝向不好，但坡度較緩，并不影響院落對光照的攝取?？臻g分布緊密有序，院落空間呈“一”字形，整體布局呈團狀分布在坡面上。西北側溝坡坡度略大，朝向隨溝谷復雜多變，適宜居住面積較小?？臻g分布雜亂無序，朝向以采集光照為主，沒有統(tǒng)一的朝向，整體呈小組團分布。

5 結語

從對傳統(tǒng)村落口子上村的研究可以看出，村落所在的微地形較為復雜，空間格局呈多樣化分布特征。利用ArcGIS提取地理要素對口子上村的微地形進行量化分類，結合房屋選址的核密度圖大致分為3類微地形。通過分析3類微地形上各自院落布局的特點，從中看出村落選址是一個從宏觀到微觀的過程，每個階段需要注意的方面都不同。

宏觀上，村落在選址時能結合氣候特點，觀察地形能否確保村子獲得適宜居住的微氣候，村落選址要利用地形應對惡劣氣候條件，大多是逐水而居，坐落在地勢低洼處，利用山勢抵擋寒風；中觀上，對此處地形進行劃分，考慮到利用自然坡度排放雨水、建筑材料的收集、飲水的便捷程度等方面，從而在選擇不同地形的坡度、坡向、高程等數(shù)值方面也略有差異；微觀上，房屋選址確定后，對院落空間、房屋朝向、建筑規(guī)模、院落與道路的連接等部分進行把握。

通過ArcGIS對微地形和在其影響下的村落空間格局進行整體分析和可視化表達，為村落選址布局提供理論基礎。