周雅萍，趙先超

（湖南工業(yè)大學城市與環(huán)境學院，株洲 412007）

0 引言

鄉(xiāng)村人居環(huán)境是指農(nóng)村居民聚居生活的主要地域空間，由社會文化環(huán)境、生產(chǎn)生活環(huán)境和自然生態(tài)環(huán)境等共同組成的物質(zhì)和非物質(zhì)的有機結(jié)合體，它是一個動態(tài)的復雜巨系統(tǒng)[1-2]。改革開放以來，隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程的推進，中國社會經(jīng)濟發(fā)展取得了舉世矚目的巨大成就，但長期城鄉(xiāng)二元發(fā)展格局和粗放而無序的發(fā)展模式使得農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展出現(xiàn)衰退問題，鄉(xiāng)村基礎設施建設薄弱、土地資源利用低效、生態(tài)環(huán)境遭到破壞、聚落空心化問題加劇等一系列鄉(xiāng)村人居環(huán)境“負效應”凸顯，并成為中國鄉(xiāng)村人地關系危機的真實縮影[3]。黨的二十大報告明確提出了“改善農(nóng)村人居環(huán)境，建設宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村，是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的一項重要任務”。因此，如何科學評價并揭示區(qū)域鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量的動態(tài)變化，找尋并識別影響鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量提升的障礙因子，已成為當前推進鄉(xiāng)村振興發(fā)展的重要現(xiàn)實需求。

人居環(huán)境科學始于希臘學者DOXIADIS 提出的“人類聚居學”理論，強調(diào)將鄉(xiāng)村、城鎮(zhèn)、城市等所有人類聚居空間應作為一個整體來研究，國外學者對人居環(huán)境的研究視角首先聚焦于城市，之后又逐漸轉(zhuǎn)向鄉(xiāng)村[4]。近年來，學界主要聚焦于從單一村落的微觀尺度[5]或住房條件[6]、空氣質(zhì)量[7]和景觀設施[8]等鄉(xiāng)村人居環(huán)境的某一方面開展研究。相比之下，國內(nèi)學者關于鄉(xiāng)村人居環(huán)境的研究則相對較晚，近年來隨著鄉(xiāng)村地域內(nèi)社會經(jīng)濟形態(tài)和空間結(jié)構(gòu)的變革，鄉(xiāng)村人居環(huán)境的研究逐漸增多，研究內(nèi)容圍繞鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量評價體系構(gòu)建[9]、綜合評價與優(yōu)化策略[10]、鄉(xiāng)村人居環(huán)境時空演變與影響因素[4]、鄉(xiāng)村空間轉(zhuǎn)型與重構(gòu)[11]等方面。在鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量評價領域的研究中，主要涉及了自然災害[12]、生態(tài)環(huán)境[13]、社會經(jīng)濟[14]和土地利用[15]等單一系統(tǒng)的質(zhì)量研究以及人類與環(huán)境復合系統(tǒng)的質(zhì)量研究。在研究方法上，多采用GIS 空間分析、BP 神經(jīng)網(wǎng)絡[16]、情景模擬[17]、數(shù)理統(tǒng)計分析模型[18]等以量化為主的多方法綜合研究，形成了涵蓋沿海發(fā)達城市、湖泊河流、干旱地區(qū)、貧困山區(qū)等多種典型地區(qū)的省[19]、市[20]、縣[10]、鄉(xiāng)鎮(zhèn)[18]等多尺度的研究。綜合來看，上述研究成果對當前鄉(xiāng)村人居環(huán)境研究具有重要的參考價值，但也存在一些不足，研究大多偏重于鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量的靜態(tài)格局分析，而關于不同時期鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量的動態(tài)格局演化規(guī)律的研究較少；針對鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量研究的評價指標數(shù)據(jù)來源多從統(tǒng)計數(shù)據(jù)入手，隨著研究尺度縮小，指標獲取難度加大，刻畫相關鄉(xiāng)村發(fā)展的指標難免不足。現(xiàn)代大數(shù)據(jù)相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)具有海量性、持續(xù)性等特點，能夠有效彌補中、微觀尺度上統(tǒng)計數(shù)據(jù)不全的缺陷，在城鎮(zhèn)體系與區(qū)域聯(lián)系、城市空間結(jié)構(gòu)與功能分區(qū)、公共服務設施布局等國土空間規(guī)劃方面已有著廣泛應用[21]。但現(xiàn)有成果對于運用綜合反映空間及社會經(jīng)濟屬性的多源數(shù)據(jù)開展鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量評價的深入研究比較缺乏。據(jù)此，借助多源大數(shù)據(jù)構(gòu)建鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量評價體系，將有助于豐富中、微觀尺度鄉(xiāng)村人居環(huán)境的深化研究。

快速城市化進程中，洞庭湖周邊工農(nóng)業(yè)活動日益頻繁，生態(tài)環(huán)境的承載壓力逐漸增大，社會經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境不協(xié)調(diào)程度加劇，其鄉(xiāng)村人居環(huán)境正在發(fā)生著顯著的變化。因此，本文以洞庭湖區(qū)為研究實例，嘗試結(jié)合多源大數(shù)據(jù)從生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間3 個維度構(gòu)建洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量評價指標體系，以縣域作為研究尺度，運用熵值法、綜合指數(shù)法、GIS 空間分析、障礙度模型等方法測度2010—2020 年研究區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量的演變規(guī)律，識別影響鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量提升的障礙因子，找尋提升洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境發(fā)展的著力點和發(fā)力點，以期為提升區(qū)域鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量提供一定的理論與數(shù)據(jù)參考。

1 理論框架及指標體系構(gòu)建

1.1 基于“三生”空間的鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量評價理論框架

鄉(xiāng)村人居環(huán)境作為動態(tài)的復雜人地關系地域系統(tǒng)，是與鄉(xiāng)村居民活動和用地發(fā)展密切相關的地域空間。國土是鄉(xiāng)村人居環(huán)境的空間承載，有關學者對國土空間依據(jù)不同土地利用功能劃定為生產(chǎn)空間、生活空間和生態(tài)空間（簡稱“三生”空間）3 個基本類型，每種類型空間分別對應著生產(chǎn)功能、生活功能和生態(tài)功能[22]，物質(zhì)、能量、信息等要素不斷在鄉(xiāng)村人居環(huán)境系統(tǒng)中進行流動與交換，與“三生”空間功能的充分利用和有機整合相契合，鄉(xiāng)村人居環(huán)境相應也可以劃定為生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間3 個子系統(tǒng)[20,23-24]。隨著改革深入與“四化”推進，一定程度上驅(qū)動了鄉(xiāng)村生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間的發(fā)展，“三生”空間之間相互作用、相互影響的互動關系對鄉(xiāng)村人居環(huán)境的發(fā)展與演化有著重要的影響。在一定空間尺度上，生產(chǎn)空間為鄉(xiāng)村人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供基礎服務，是鄉(xiāng)村居民開展生產(chǎn)活動、獲取產(chǎn)品、增加社會財富、促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的空間場所。生活空間是推動鄉(xiāng)村人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的主要驅(qū)動力，為鄉(xiāng)村居民提供居住、消費和休閑等日常生活活動需求的空間聚合體，凸顯鄉(xiāng)村居住條件的適宜和社會福利保障的完善[25]。生態(tài)空間作為承載鄉(xiāng)村生產(chǎn)空間和生活空間的物質(zhì)基礎平臺，為鄉(xiāng)村居民提供生存和發(fā)展的自然條件和自然基礎，具有一定的生態(tài)維持、承載和修護能力。在此基礎上，本研究從系統(tǒng)論的視角綜合生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間對鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量開展評價，并采用障礙度模型識別影響其發(fā)展的主要障礙因素，以改善鄉(xiāng)村人居環(huán)境、促進鄉(xiāng)村人居環(huán)境系統(tǒng)的科學有序發(fā)展（圖1）。

1.2 鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量指標體系構(gòu)建

參考現(xiàn)有研究鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量指標體系成果[9-11,23]，并結(jié)合對“三生”空間特征的認知，在充分考慮洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境情況的基礎上，遵循系統(tǒng)性、區(qū)域性和動態(tài)性原則，從生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間3 個維度構(gòu)建鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量評價指標體系，并借助熵值法確定各項指標權(quán)重（表1）[26]。1）生產(chǎn)空間維度。鄉(xiāng)村生產(chǎn)空間與產(chǎn)業(yè)有關，是指為鄉(xiāng)村居民提供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或非農(nóng)生產(chǎn)活動的地域[3]，根據(jù)《中共中央國務院關于全面推進鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見》，未來將重點強化農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化經(jīng)營體系建設以及現(xiàn)代科技與物質(zhì)裝備支撐，以提升農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率、促進鄉(xiāng)村經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，因此從生產(chǎn)水平、農(nóng)村經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展三方面來表征鄉(xiāng)村生產(chǎn)空間質(zhì)量[27]。選取農(nóng)業(yè)機械化水平、糧食生產(chǎn)率、有效灌溉率、復種指數(shù)表征生產(chǎn)水平；選取人均農(nóng)林牧漁業(yè)產(chǎn)值、城鄉(xiāng)居民人均可支配收入比、鄉(xiāng)村經(jīng)濟活動強度表征鄉(xiāng)村經(jīng)濟增長情況；選取鄉(xiāng)村從業(yè)人員率、鄉(xiāng)村經(jīng)濟多樣性表征鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。2）生活空間維度。結(jié)合文獻 [22]以及《鄉(xiāng)村建設行動實施方案》可知，生活的宜居適度是鄉(xiāng)村生活空間發(fā)展的首要目標，涉及空間承載、生活保障和福利保障等子功能。空間承載通過城鎮(zhèn)化水平和農(nóng)村家庭規(guī)模表征，可有效反映鄉(xiāng)村聚落空間形態(tài)變化的總體趨勢；生活保障主要反映人們的物質(zhì)生活條件和精神生活條件，前者體現(xiàn)在鄉(xiāng)村居民的居住質(zhì)量、消費水平等物質(zhì)資料方面，所以選取鄉(xiāng)村電力設施水平、農(nóng)村居民消費水平表征，后者體現(xiàn)在生活中為愉悅身心、滿足精神需要的文化、娛樂、旅游等方面的配套設施和服務的供給，以鄉(xiāng)村休閑設施密度表征[10]；福利保障是鄉(xiāng)村生活活動有序開展的基礎，體現(xiàn)在教育、醫(yī)療等社會福利保障項目，以師生比、醫(yī)療情況、距醫(yī)院便捷程度、人均財政支出表征。3）生態(tài)空間維度。生態(tài)空間即涉及自然環(huán)境直接的生態(tài)供給又涵蓋人為因素對生態(tài)破壞和環(huán)境污染狀況的維護，故從生態(tài)維持、生態(tài)承載和生態(tài)保護三方面表征。選取植被指數(shù)（normalized difference vegetation index，NDVI）、水文指數(shù)（hydrology index，HI）、溫濕指數(shù)（temperature and humidity index，THI）、地形起伏度（relief degree of land surface，RDLS）表征生態(tài)維持現(xiàn)狀；選取生物豐富度指數(shù)（biological richness index，BRI）表征區(qū)域生態(tài)承載能力，選取生活污水處理率、生活垃圾無害化處理率、農(nóng)業(yè)面源污染指數(shù)、空氣質(zhì)量表征生態(tài)保護水平。

表1 鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量評價指標體系Table 1 Evaluation index system of rural human settlements quality

2 研究方法與數(shù)據(jù)

2.1 研究區(qū)概況

洞庭湖區(qū)位于湖北省與湖南省交界地帶（27°98′N～30°66′N，110°49′E～114°09′E），是中國重要的濕地生態(tài)屏障和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，下轄湖北省荊州市，湖南省岳陽、常德、益陽及長沙市望城區(qū)等4 市1 區(qū)，共33 個縣域單元（市轄區(qū)、縣級市及縣），總面積約6.05 萬km2（圖2）。

圖2 研究區(qū)行政區(qū)劃及地形圖Fig.2 Administrative division and topographic map of the study area

2020 年末，湖區(qū)常住人口2030 萬人，其中鄉(xiāng)村人口1 075 萬人，占總?cè)丝诘?2.96%。城鎮(zhèn)居民、農(nóng)村居民人均可支配收入分別為35 084、20 162 元，城鄉(xiāng)發(fā)展存在較大差距。近年來，湖區(qū)城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程快速推進，在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，自然資源約束趨緊，湖泊萎縮、湖水污染、濕地生態(tài)功能減弱、生物多樣性面臨威脅等一系列生態(tài)問題隨之產(chǎn)生。區(qū)域內(nèi)社會經(jīng)濟發(fā)展的差異性和生態(tài)環(huán)境的復雜性導致人居環(huán)境的多樣性，各地區(qū)的鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量存在明顯的地域分異，亟待鄉(xiāng)村人居環(huán)境科學領域的系統(tǒng)求解。

2.2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

研究數(shù)據(jù)主要涉及2010—2020 年遙感影像數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、興趣點（point of interest，POI）數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。1）遙感影像數(shù)據(jù)：包括數(shù)字高程模型（digital elevation model，DEM）、夜間燈光數(shù)據(jù)、MODIS（moderate resolution imaging spectroradiometer，MODIS）數(shù)據(jù)、土地覆蓋數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)等；2）行政區(qū)劃數(shù)據(jù)：包括洞庭湖區(qū)縣域以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃矢量底圖，為避免行政區(qū)劃調(diào)整的影響，統(tǒng)一采用2021 版行政區(qū)劃圖；3）POI 數(shù)據(jù)：基于高德開放地圖端口爬取研究期間各年份11 月餐飲、住宿、購物、休閑娛樂、生活服務、綜合醫(yī)院和金融保險服務等7 類業(yè)態(tài)數(shù)據(jù)（依據(jù)高德開放地圖POI 分類標準進行業(yè)態(tài)分類匹配），并對抓取的原始數(shù)據(jù)通過清洗、合并和火星坐標轉(zhuǎn)換整理后獲得所需POI 數(shù)據(jù)。詳細說明如表2 所示。

表2 數(shù)據(jù)來源及描述Table 2 Data source and description

1）Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)

香農(nóng)多樣性指數(shù)可以同時考慮要素的均勻度和豐富度[28]。一般地，多樣性指數(shù)越高，說明該地域范圍內(nèi)商業(yè)設施在種類和數(shù)量上相對較優(yōu)，計算式為

式中pt為給定地域范圍內(nèi)第t類商業(yè)設施比重；nt為第t類商業(yè)設施的數(shù)量；N為總設施數(shù)。這里的給定地域范圍為各縣域鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃空間尺度；參考文獻[29]，商業(yè)設施POI 數(shù)據(jù)選取餐飲、住宿、購物、休閑娛樂、生活服務和金融保險等6 類業(yè)態(tài)。

2）遙感影像處理

研究使用的植被指數(shù)采用 MOD13Q1 數(shù)據(jù)2010—2020 年逐年1—12 月份726 景的影像，利用MRT（Modis Reprojection Tool）軟件對影像做鑲嵌、投影、轉(zhuǎn)換格式等預處理，再使用ENVI 5.3 軟件對每年22 期影像進行去負、并采用最大值合成法處理，以降低噪聲，消除云、大氣、太陽高度角的干擾，使得NDVI 更接近地表植被覆蓋狀況[30]。

本文采用夜間燈光影像提取鄉(xiāng)村經(jīng)濟活動強度指標。以洞庭湖區(qū)各縣域鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政邊界矢量數(shù)據(jù)為掩膜來裁剪影像，并借助分區(qū)統(tǒng)計工具計算各縣域鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)夜間燈光總量，由于總量值會受到區(qū)域面積干擾，故用總量值除以像元總數(shù)的比值得到平均夜間燈光強度來衡量鄉(xiāng)村經(jīng)濟活動強度。

利用ArcGIS 的窗口分析法、建立漁網(wǎng)法、重分類法、柵格計算等方法對遙感影像數(shù)據(jù)進行處理，獲取地形起伏度、水文指數(shù)、溫濕指數(shù)、生物豐富度指數(shù)等指標。

地形起伏度R是對區(qū)域高程和地表切割程度的綜合描述，計算式為

式中M為某一10 km×10 km 網(wǎng)格窗口內(nèi)的平均海拔高度，m；max(H)和min(H)分別為窗口內(nèi)的最高和最低高度，m；500 m 作為中國基準山體的高度；P(A)為窗口內(nèi)的平地面積，km2，本文將坡度小于5°的區(qū)域定義為平地；A為窗口面積，100 km2[31]。

水文指數(shù)H是反應區(qū)域自然水資源有效儲備的重要指標，計算式為

式中K為歸一化降雨量；Wa為歸一化水域面積比重；α為R的權(quán)重，取0.2；β為Wa的權(quán)重，取0.8[32]。

溫濕指數(shù)T可直接反映不同氣候條件下人類居住環(huán)境的體感舒適程度，計算式為[33]

式中t'為月平均氣溫，℃，f為相對濕度，%。

生物豐富度指數(shù)B是反映物種豐貧的程度，指數(shù)值越大，表示生物物種越豐富，生態(tài)調(diào)節(jié)能力越好，計算式為

式中Abio為生境質(zhì)量指數(shù)的歸一化系數(shù)，依據(jù)《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范》（HJ192-2015），參考值為511.264；Sv、Sg、Su、Sc、Scon、Sq、Sr分別為林地、草地、水域、耕地、建設用地、未利用地以及區(qū)域土地總面積，km2[9]。

3）綜合指數(shù)計算

對指標數(shù)據(jù)進行無量綱處理，根據(jù)熵值法確定的指標權(quán)重，分別計算生產(chǎn)空間質(zhì)量指數(shù)、生活空間質(zhì)量指數(shù)、生態(tài)空間質(zhì)量指數(shù)以及鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)，計算式如下：

式中Fi為第i個研究單元的鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)；Pi、Li、Ei分別為第i個研究單元的生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間質(zhì)量指數(shù)；i為第i個研究單元；j為第j項評價指標；Xij為指標的標準化值；Wj為第j項指標的權(quán)重。

4）障礙度模型

通過障礙度模型分析阻礙當前洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量提升的主要障礙因子，計算式為

式中Ij為第j項指標的偏離度，Zj為通過極差標準化得到的各項指標的標準化值；Oj為單項指標對鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量總體水平的障礙度，障礙度值越大，表明該指標因子對鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量提升的制約作用越大，阻礙發(fā)展的程度越強；Vj為各子系統(tǒng)層對鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量的障礙度。

3 結(jié)果與分析

3.1 鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量總體趨勢分析

通過構(gòu)建的鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量評價指標體系測度2010—2020 年洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)（圖3）。由圖3 可知，2010 年以來洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境建設整體成效明顯，鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)從2010 年的0.225 上升到2020 年的0.354，近10 a 鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)提升57.54 %。具體來看，各地市鄉(xiāng)村人居環(huán)境得到較大改善，鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)呈現(xiàn)出不同水平、不同速率的上升趨勢。其中，長沙市望城區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境綜合質(zhì)量指數(shù)從2010 年的0.270 增加到2020 年的0.492，鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)增速最高，提升82.15%；而常德、荊州、岳陽和益陽鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)分別增長63.34%、55.74%、54.42%和51.01%。

圖3 2010—2020 年洞庭湖區(qū)各地市鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量時間演變趨勢Fig.3 Time evolution trend of rural human settlements quality in Dongting Lake area from 2010 to 2020

為進一步探析洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量在空間上的分布規(guī)律與變化趨勢，利用ArcGIS 10.8 軟件的統(tǒng)計分析中趨勢分析工具，繪制2010—2020 年洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量三維趨勢分析圖（圖4）。

圖4 2010—2020 年洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量空間變化趨勢Fig.4 Spatial change trend of rural human settlements quality in Dongting Lake area from 2010 to 2020

由圖4 可以看出，研究期間洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)空間發(fā)展均衡程度逐漸提升，但區(qū)域之間差異較為明顯，在東西方向上，呈現(xiàn)由西部略高于東部、整體呈向下凹陷的“U”型空間趨勢特征逐漸向東西部基本持平的“I”型空間趨勢特征演變。即研究區(qū)中部鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)快速提升，鄉(xiāng)村人居環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部互動強度中部逐漸增強；在南北方向上，呈現(xiàn)南高北低、曲率逐漸減小的空間趨勢特征演變，表明洞庭湖區(qū)北部鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量逐步改善，南北向之間鄉(xiāng)村人居環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部互動強度差距逐漸縮小。總體來看，洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)呈現(xiàn)西南部相對下降，東北部逐漸上升的演變趨勢。

3.2 鄉(xiāng)村人居環(huán)境子系統(tǒng)質(zhì)量趨勢分析

結(jié)合表1 測算洞庭湖區(qū)各縣域2010—2020 年鄉(xiāng)村人居環(huán)境子系統(tǒng)質(zhì)量指數(shù)，采用平均值分區(qū)法將研究區(qū)域內(nèi)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量劃分為“低、較低、較高、高”4個等級[2]（表3），并繪制洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境子系統(tǒng)質(zhì)量時空分異圖（圖5）。

圖5 2010—2020 年洞庭湖區(qū)各縣域鄉(xiāng)村人居環(huán)境生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間質(zhì)量發(fā)展水平空間差異Fig.5 Spatial difference of the quality development level of production space,living space and ecological space of rural human settlements in Dongting Lake area from 2010 to 2020

1）鄉(xiāng)村人居環(huán)境生產(chǎn)空間質(zhì)量（圖5a）：時間維度上看，2010—2020 年，洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境生產(chǎn)空間質(zhì)量指數(shù)呈現(xiàn)穩(wěn)定上升的態(tài)勢，生產(chǎn)空間質(zhì)量指數(shù)平均值從0.074 上升到0.105。2010 年，78.79%的縣域鄉(xiāng)村人居環(huán)境生產(chǎn)空間質(zhì)量處于低質(zhì)量等級和較低質(zhì)量等級，較高及以上質(zhì)量等級主要出現(xiàn)在洞庭湖區(qū)南部的武陵、赫山、望城、汨羅、資陽、湘陰以及北部的沙市等地區(qū)。2015 年，生產(chǎn)空間質(zhì)量較2010 年有所緩解，但質(zhì)量指數(shù)提升緩慢，低質(zhì)量等級的縣域僅下降了3 個，主要出現(xiàn)在湖區(qū)北部荊州市的公安縣、監(jiān)利縣以及常德市的鼎城區(qū)。2020 年，生產(chǎn)空間質(zhì)量指數(shù)進一步提升，低質(zhì)量等級的縣域下降至2 個，48.48%的縣域處于較高和高質(zhì)量等級，較高及以上質(zhì)量等級縣域主要集中出現(xiàn)在湖區(qū)東部岳陽市的部分縣域及周邊區(qū)域?？臻g上看，研究期間洞庭湖區(qū)生產(chǎn)空間質(zhì)量空間分布具有明顯的差異，且空間格局發(fā)生較大改變，鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量等級較高及以上等級縣域的分布已從湖區(qū)南部轉(zhuǎn)變?yōu)闁|部。這一時期，隨著2016 年國務院批復《促進中部地區(qū)崛起“十三五”規(guī)劃》，支持岳陽建設區(qū)域性中心城市的重大戰(zhàn)略決策指引下，有力推動了湖區(qū)東部的經(jīng)濟發(fā)展、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設、城鄉(xiāng)一體化進程，形成了洞庭湖區(qū)縣域尺度鄉(xiāng)村人居環(huán)境生產(chǎn)空間質(zhì)量指數(shù)高值區(qū)。

2）鄉(xiāng)村人居環(huán)境生活空間質(zhì)量（圖5b）：時間維度上看，2010—2020 年，洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境生活空間質(zhì)量指數(shù)明顯提升，研究期間生活空間質(zhì)量指數(shù)平均值從0.060 上升到0.158，增長高達161.87%。2010 年，洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境生活空間質(zhì)量指數(shù)整體較低，只有1 個處于較高質(zhì)量等級，其余縣域均處于較低或低質(zhì)量等級，鄉(xiāng)村人居生活環(huán)境有待改善。2015 年，生活空間質(zhì)量指數(shù)較2010 年有所提升，低質(zhì)量等級縣域減至1 個，48.48%的縣域處于較高及以上質(zhì)量等級，主要出現(xiàn)在常德、荊州、益陽的中心城區(qū)附近以及岳陽市的岳陽樓區(qū)和云溪區(qū)等區(qū)域。2020 年，生活空間質(zhì)量得到較大程度的改善，較低及以下質(zhì)量等級縣域消失，在增長極地區(qū)“溢出效應”的影響下，各地市主城區(qū)毗鄰縣域生活空間質(zhì)量指數(shù)表現(xiàn)出明顯的上升趨勢，這也是洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量得到提升的根本原因?？臻g上看，研究期間洞庭湖區(qū)生活空間高質(zhì)量等級區(qū)沿市轄區(qū)向外逐漸擴張，呈現(xiàn)由“散點狀”向“西高東低”的演變發(fā)展特征，這些地區(qū)作為區(qū)域的增長極，在地方政府財政的共同支持下，鄉(xiāng)村醫(yī)療、教育、公共基礎設施等社會保障項目與國家強農(nóng)富農(nóng)惠農(nóng)政策緊密結(jié)合，使得農(nóng)村居民的生活居住條件得到了較大程度的改善，形成了縣域尺度鄉(xiāng)村人居環(huán)境生活空間質(zhì)量指數(shù)高值區(qū)。

3）鄉(xiāng)村人居環(huán)境生態(tài)空間質(zhì)量（圖5c）：時間維度上看，2010—2020 年，生態(tài)空間質(zhì)量指數(shù)得到小幅提升，生態(tài)空間質(zhì)量指數(shù)平均值從0.089 上升到0.090。2010 年，60.61%的縣域鄉(xiāng)村人居環(huán)境生態(tài)空間質(zhì)量處于低質(zhì)量等級或較低質(zhì)量等級，較高及以上質(zhì)量等級的縣域有13 個，主要呈帶狀集聚在洞庭湖區(qū)東、西部邊緣的武陵山脈和幕連九山脈所處的區(qū)域。2015 年、2020 年生態(tài)空間質(zhì)量與2010 年基本持平，較低和低質(zhì)量等級的縣域數(shù)量未發(fā)生改變，主要出現(xiàn)在湖區(qū)中部荊州、常德的部分縣域?？臻g上看，洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境生態(tài)空間質(zhì)量分布差異同樣明顯，鄉(xiāng)村人居環(huán)境生態(tài)空間質(zhì)量的順序整體呈現(xiàn)為西部地區(qū)、東部地區(qū)、中部地區(qū)梯度遞減的分布特征。究其原因，東西部地區(qū)山地丘陵較多、植被繁茂，生態(tài)調(diào)節(jié)能力較好，形成了縣域尺度鄉(xiāng)村人居環(huán)境生態(tài)空間質(zhì)量指數(shù)高值區(qū)；中部地區(qū)地勢平坦，土地開發(fā)建設程度較高，耕地、水域面積緊張、加之農(nóng)業(yè)種植不可避免地需要大量施用農(nóng)藥化肥，區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染、水資源短缺綜合治理困難等多重原因?qū)е锣l(xiāng)村人居生態(tài)環(huán)境發(fā)展滯緩，一直處于相對惡劣的級別，更需要加大對環(huán)境污染的治理和保護等相關方面的整治力度。

3.3 鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量障礙度診斷

根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，利用式（10）～（12）計算2010—2020 年各子系統(tǒng)和各項指標對洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量演化的障礙程度，基于障礙度排序，展開深度的診斷分析。為了研究便利，根據(jù)各指標障礙度大小，篩選出各年份障礙度排在前6 的障礙因子并展開分析。

3.3.1 子系統(tǒng)層障礙因子

從圖6 來看，3 個子系統(tǒng)對洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量的障礙度變化有所差異。2010—2020 年生產(chǎn)空間子系統(tǒng)的障礙度持續(xù)增加，增長幅度為8.31%；生活空間子系統(tǒng)的障礙度表現(xiàn)出逐漸下降的趨勢，下降幅度為15.52%；生態(tài)空間子系統(tǒng)的障礙度則呈較明顯的增加趨勢，增長幅度為19.54%。從具體數(shù)值來看，洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境子系統(tǒng)層障礙度由大到小排序為生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間，障礙度均值分別為42.73%、39.38%和17.89%，表明鄉(xiāng)村人居環(huán)境生產(chǎn)空間和生活空間子系統(tǒng)是制約洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量提升的關鍵因素。由此可見，實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，改善農(nóng)村人居環(huán)境，應重點聚焦生產(chǎn)、生活空間質(zhì)量，進一步提高農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化、組織化、社會化程度，提升農(nóng)村民生保障水平。值得注意的是，生態(tài)空間子系統(tǒng)障礙度近年來呈快速上升的發(fā)展態(tài)勢，說明鄉(xiāng)村人居生態(tài)環(huán)境所面臨的壓力正在逐步增加，生態(tài)問題依舊不容忽視，在城市的后續(xù)發(fā)展中針對鄉(xiāng)村地區(qū)生態(tài)環(huán)境的保護與修復需要采取更多得當?shù)拇胧?，促進區(qū)域鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量整體提升。

3.3.2 指標層障礙因子

從表4 來看，各指標障礙度大小排名前6 的因子為：鄉(xiāng)村經(jīng)濟活動強度（P7）、生物豐富度指數(shù)（E5）、鄉(xiāng)村休閑設施密度（L4）、農(nóng)業(yè)機械化水平（P1）、鄉(xiāng)村電力設施水平（L5）、醫(yī)療情況（L7）和水文指數(shù)（E2），是改善洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量的首要調(diào)控對象。

表4 2010—2020 年洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量主要障礙因子Table 4 Main obstacle factors of rural human settlements quality in Dongting Lake area from 2010 to 2020

鄉(xiāng)村經(jīng)濟活動強度（P7）為生產(chǎn)空間指標，是2010—2020 年影響鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量的首要障礙因素，近年來洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村經(jīng)濟活動強度仍保持快速上升，表明鄉(xiāng)村地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展活力在提升，為培育鄉(xiāng)村新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)有穩(wěn)健積極的影響，推動洞庭湖區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)提質(zhì)轉(zhuǎn)型是一項亟待實施的任務；生物豐富度指數(shù)（E5）為生態(tài)空間指標，從2015 年開始躍居成為第二大障礙因子，作為國家重要的濕地生態(tài)屏障，重視自然基底和生態(tài)條件的自我維持與調(diào)節(jié)能力是有效提升洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居生態(tài)環(huán)境承載能力的方法；鄉(xiāng)村休閑設施密度（L4）為生活空間指標，在2010—2014 年嚴重阻礙了洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量的提高，2015 年后下降為第三位，隨著新農(nóng)村建設的快速推進，農(nóng)村基礎服務設施建設力度持續(xù)提升，休閑設施密度一定程度上代表著農(nóng)村居民對美好生活需要的提高程度，對生活質(zhì)量的重視程度。農(nóng)業(yè)機械化水平（P1）為生產(chǎn)空間指標，作為以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為優(yōu)勢主導的地區(qū)，農(nóng)業(yè)機械化程度直接左右著洞庭湖區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平；鄉(xiāng)村電力設施水平（L5）、醫(yī)療情況（L7）為生活空間指標，長期重城輕鄉(xiāng)的歷史發(fā)展路徑造成農(nóng)村人居環(huán)境欠賬較多，著手改善鄉(xiāng)村居民生活水平、提高醫(yī)療服務系統(tǒng)等社會公益性事業(yè)，是提升鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量的重要出路；水文指數(shù)（E2）為生態(tài)空間指標，是2018—2020 年首次出現(xiàn)在第六位的障礙因素，原因在于，隨著區(qū)域城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，建設用地需求不斷增加，大量蠶食濕地湖泊面積，致使水資源短缺情況日益加劇，自然對鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量的提升產(chǎn)生了一定的負面影響，因此，推進洞庭湖區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的過程中，需注重同生態(tài)環(huán)境的和諧可持續(xù)發(fā)展，進而提升生態(tài)空間子系統(tǒng)對洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量的貢獻度。

4 討論

提升鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量是新時代推進城鄉(xiāng)一體化建設與實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下的重要任務，近10 a 來，洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量發(fā)展態(tài)勢良好，但各地區(qū)之間仍存在較大差異，質(zhì)量發(fā)展不平衡。鄉(xiāng)村人居環(huán)境系統(tǒng)的生產(chǎn)和生活空間子系統(tǒng)是制約鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量提升的主要內(nèi)部障礙，生態(tài)空間子系統(tǒng)障礙度日漸上升，促進鄉(xiāng)村生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間3 個子系統(tǒng)發(fā)展的空間還很大。對此，針對目前存在的問題，本文嘗試從“生產(chǎn)-生活-生態(tài)”空間不同維度上提出洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量提升的對策建議：

1）鄉(xiāng)村生產(chǎn)空間質(zhì)量提升。立足洞庭湖區(qū)地域資源特色和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，在穩(wěn)步提高糧食產(chǎn)能的基礎上，優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，通過統(tǒng)籌調(diào)整糧經(jīng)飼種植結(jié)構(gòu)，培育優(yōu)勢特色農(nóng)產(chǎn)品，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)集群，壯大鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)吸納就業(yè)能力；同時，建議加快農(nóng)村產(chǎn)業(yè)鏈延伸和整合，發(fā)揮農(nóng)村三產(chǎn)融合發(fā)展的乘數(shù)效應，如依靠特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展特色小鎮(zhèn)，依靠水鄉(xiāng)風光和湘楚文化資源特色重點發(fā)展鄉(xiāng)村生態(tài)文化旅游、康養(yǎng)旅游等。

2）鄉(xiāng)村生活空間質(zhì)量提升。以縣域為單位做好村鎮(zhèn)體系規(guī)劃，加大對鄉(xiāng)村地區(qū)的教育、醫(yī)療等社會福利保障投入力度，進一步加強鄉(xiāng)村道路、供電、供氣、衛(wèi)生廁所等基礎設施硬件環(huán)境的建設；同時，對于生活空間質(zhì)量較好的各市轄區(qū)及臨近縣域的鄉(xiāng)鎮(zhèn)要結(jié)合舊城改造和新區(qū)建設規(guī)劃，集中連片開發(fā)，不斷完善休閑娛樂、購物消費等公共服務設施建設，更好的保障更多鄉(xiāng)村居民享受城鄉(xiāng)均等化的優(yōu)質(zhì)生活配套設施和服務。

3）鄉(xiāng)村生態(tài)空間質(zhì)量提升。加大對洞庭湖區(qū)濕地水域資源的保護，在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，也應兼顧生態(tài)基底的保護與修復。建議實施嚴格的化肥農(nóng)藥監(jiān)管，從根源上減輕洞庭湖區(qū)尤其是湖區(qū)北部等鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境較為惡劣縣域的農(nóng)業(yè)面源污染和水體污染等問題；同時，培養(yǎng)農(nóng)民健康環(huán)保意識，引導村民將人居環(huán)境整治納入村民自治和鄉(xiāng)村民約的范疇，從源頭治理影響鄉(xiāng)村人居生態(tài)環(huán)境的不良行為，推動村民環(huán)保行動常態(tài)化、長效化發(fā)展，持續(xù)提升洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村生態(tài)空間質(zhì)量。

5 結(jié)論

1）結(jié)合多源大數(shù)據(jù)從“三生”空間視角構(gòu)建洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量評價指標體系，采用熵值法、綜合指數(shù)法、GIS 空間分析對2010—2020 年洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量開展動態(tài)評價。研究表明，2010 年以來洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)整體提升明顯，但區(qū)域之間差異較大，空間上呈現(xiàn)出西南部相對下降，東北部逐漸上升的演變發(fā)展趨勢。

2）從鄉(xiāng)村人居環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部來看，2010—2020 年，生產(chǎn)空間質(zhì)量指數(shù)總體穩(wěn)定上升，較高及以上質(zhì)量等級縣域的分布已從湖區(qū)南部轉(zhuǎn)向東部地區(qū)，空間格局發(fā)生較大變化；生活空間質(zhì)量指數(shù)明顯提升，較差質(zhì)量等級區(qū)域消失，高質(zhì)量等級區(qū)呈現(xiàn)由各地市中心城區(qū)逐漸向外擴張的空間演變規(guī)律；生態(tài)空間質(zhì)量指數(shù)基本保持不變，空間上呈現(xiàn)出以西部地區(qū)、東部地區(qū)、中部地區(qū)為順序梯度遞減的分布特征。

3）運用障礙度模型識別影響2010—2020 年洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量提升的障礙因子。結(jié)果表明，生產(chǎn)、生活空間子系統(tǒng)是制約洞庭湖區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量提升的主要子系統(tǒng)，但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，資源約束不斷凸顯，生態(tài)空間子系統(tǒng)障礙度逐年增加。其中以鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展活力、生物豐富度指數(shù)、鄉(xiāng)村休閑設施密度、農(nóng)業(yè)機械化水平、鄉(xiāng)村電力設施水平、醫(yī)療情況和水文指數(shù)等因子的障礙度最為突出，為今后的首要調(diào)控對象。

本文借助多源大數(shù)據(jù)針對長時序、縣級尺度的鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量開展了實證研究，避免了單一數(shù)據(jù)源帶來的偏向性，為更精細化的描述鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量演變規(guī)律提供數(shù)據(jù)支撐，一定程度上豐富了鄉(xiāng)村人居環(huán)境的內(nèi)涵，彌補了區(qū)域尺度研究的不足。但由于技術(shù)限制及統(tǒng)計數(shù)據(jù)資料的獲取受限較大，本文的指標體系有待進一步完善，如自然災害、廁所革命以及政策因素等暫未納入指標體系。在實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和農(nóng)村人居環(huán)境整治提升五年行動背景下，未來可將相關指標列入鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量評價體系，以更加具體地反映地區(qū)鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量整治水平，為推進洞庭湖區(qū)域以及全國同類鄉(xiāng)村的人居環(huán)境質(zhì)量提升和鄉(xiāng)村振興狀態(tài)監(jiān)測提供決策參考。