朱曉琳，郄瑞卿，張文琦

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與草學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)春 130118；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，長(zhǎng)春 130118）

農(nóng)村居民點(diǎn)是農(nóng)村人口空間活動(dòng)的場(chǎng)所[1]，其空間形態(tài)往往受到生產(chǎn)、生活、生態(tài)因素的影響，進(jìn)而呈現(xiàn)一定的空間布局規(guī)律。受經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化的影響，農(nóng)村建設(shè)用地需求量與土地資源供應(yīng)量匹配失衡，建設(shè)用地不斷侵占農(nóng)用地和生態(tài)用地，導(dǎo)致生產(chǎn)、生活、生態(tài)用地矛盾日益突出。隨著越來越多的人口向城鎮(zhèn)遷移，農(nóng)村“空心化”、農(nóng)村居民點(diǎn)布局散亂、土地利用效率低等問題出現(xiàn)，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。農(nóng)村發(fā)展過程中遇到的“空心化”、布局散亂、土地利用效率低等問題是推進(jìn)鄉(xiāng)村振興必須解決的問題，但鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施不能照搬國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，要結(jié)合我國(guó)鄉(xiāng)村發(fā)展具體情況，走符合國(guó)情的農(nóng)村發(fā)展道路。針對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展過程中遇到的問題，需要在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略指引下，尋找農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化的最佳方案，促進(jìn)農(nóng)村的健康發(fā)展。

在實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的背景下，農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化已經(jīng)形成較為豐富的理論及方法體系[2-3]。起初主要是根據(jù)農(nóng)村居民點(diǎn)適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，比如依據(jù)自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)因子構(gòu)建農(nóng)村居民點(diǎn)用地適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用適宜性評(píng)價(jià)量化方法進(jìn)行賦值，采用專家打分法確定權(quán)重，根據(jù)農(nóng)村居民點(diǎn)的適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果，提出農(nóng)村居民點(diǎn)整治分區(qū)規(guī)劃的方向[4]；或者采用生態(tài)位適宜度模型和GIS 柵格技術(shù)將指標(biāo)量化進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出不同等級(jí)的農(nóng)村居民點(diǎn)適宜性用地，通過聚類分析劃分出不同的農(nóng)村居民點(diǎn)類型進(jìn)行分區(qū)調(diào)控[5]。近年來有學(xué)者從生產(chǎn)、生活和生態(tài)因素方面構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如基于“三生”空間協(xié)調(diào)度模型進(jìn)行農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化[6]，從生產(chǎn)-生活-生態(tài)空間的功能角度出發(fā)，運(yùn)用GIS 空間分析、熵權(quán)法和景觀生態(tài)學(xué)等方法對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)的特征演變進(jìn)行研究[7]。在農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化方法中，一些研究考慮了多種評(píng)價(jià)結(jié)果的組合，如運(yùn)用核密度估計(jì)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)等方法分析鄉(xiāng)村聚落空間分布特征，進(jìn)行鄉(xiāng)村聚落重構(gòu)[8]，以及應(yīng)用加權(quán)Voronoi圖的宏觀空間分割結(jié)合微觀的“居住場(chǎng)勢(shì)”測(cè)算，得出合理的農(nóng)村居民點(diǎn)重構(gòu)方案[9]。

農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化是受生產(chǎn)、生活和生態(tài)多個(gè)因素影響的過程。農(nóng)村居民點(diǎn)作為農(nóng)戶適應(yīng)生產(chǎn)和生活需求在一定環(huán)境空間形成的重要場(chǎng)所，其所處的生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間的優(yōu)越性及協(xié)調(diào)性直接決定了鄉(xiāng)村人居環(huán)境的優(yōu)劣程度[6]。農(nóng)村居民點(diǎn)的布局需要空間組合特征作為基礎(chǔ)，其中合理的空間關(guān)系不僅是自然環(huán)境與農(nóng)村居民點(diǎn)相互作用的結(jié)果，也是農(nóng)村居民點(diǎn)與農(nóng)村居民點(diǎn)之間相互作用的結(jié)果，這種空間組合特征是進(jìn)行布局優(yōu)化的關(guān)鍵。東北地區(qū)黑土地資源豐富，是我國(guó)重要的商品糧生產(chǎn)基地，然而由于土地資源利用不合理，農(nóng)用地（尤其是耕地）被侵占，生態(tài)環(huán)境比較脆弱，恢復(fù)周期長(zhǎng)，土地資源不能滿足當(dāng)?shù)厣a(chǎn)建設(shè)用地的發(fā)展，導(dǎo)致人地關(guān)系緊張，生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間與土地需求的矛盾不斷加劇。

本研究基于最小阻力模型等多種空間組合評(píng)價(jià)方法，同時(shí)結(jié)合生產(chǎn)、生活、生態(tài)因素，以吉林省輝南縣為例，在“三生”空間視角下，基于最小阻力模型等多種空間組合評(píng)價(jià)方法，劃分村莊組團(tuán)類型及其內(nèi)部組合特征，在宏觀層面上探討促進(jìn)村莊布局優(yōu)化的影響特征與機(jī)理，豐富與深化農(nóng)村居民點(diǎn)用地布局優(yōu)化研究，指導(dǎo)農(nóng)村居民點(diǎn)用地內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村建設(shè)用地集約高效利用，制定符合當(dāng)?shù)匕l(fā)展的策略，以期為吉林省落實(shí)農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展、城鄉(xiāng)融合發(fā)展，創(chuàng)新村莊規(guī)劃編制提供參考，進(jìn)而為促進(jìn)鄉(xiāng)村振興提供新思路，有助于實(shí)現(xiàn)土地集約利用，保障糧食安全，激發(fā)區(qū)域活力。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為吉林省輝南縣（圖1），地處吉林省東南部、通化市東北部，位于長(zhǎng)白山脈與松遼平原交界地帶，是進(jìn)出長(zhǎng)白山的必經(jīng)之地（125°58'49″～126°44'39″E，42°16'19″～42°49'15″N）。整體地勢(shì)東高西低，海拔271～1 226 m，屬于北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫5 ℃，年均降水量737.4 mm。輝南縣東西長(zhǎng)為66 km，南北寬為60 km，總面積2 278.7 km2，相鄰區(qū)縣為通化市靖宇縣、梅河口市、柳河縣、樺甸市。輝南縣下轄10 個(gè)鎮(zhèn)、1 個(gè)民族鄉(xiāng)、1 個(gè)省級(jí)開發(fā)區(qū)，共有141 個(gè)行政村，縣政府位于朝陽(yáng)鎮(zhèn)，農(nóng)村人口約13萬(wàn)。

圖1 研究區(qū)位置及農(nóng)村居民點(diǎn)分布Figure 1 Location of the research area and distributions of rural settlements

1.2 數(shù)據(jù)來源

①海拔、坡度、坡向等數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云信息平臺(tái)（https：//www.gscloud.cn）；②醫(yī)院、學(xué)校、旅游景點(diǎn)（不包括城鎮(zhèn)）、餐飲、購(gòu)物等POI 點(diǎn)數(shù)據(jù)資料來自91衛(wèi)圖（https：//www.91wemap.com）；③人口數(shù)據(jù)來源于輝南縣第七次人口普查數(shù)據(jù)；④土地利用現(xiàn)狀來源于輝南縣土地利用調(diào)查及年度變更數(shù)據(jù)（表1）。

1.3 研究方法

1.3.1 研究思路

確定農(nóng)村居民點(diǎn)規(guī)劃布局優(yōu)化策略的具體思路：①建立阻力面和設(shè)定阻力系數(shù)；②通過K-均值聚類分析劃分出村莊組團(tuán)；③將村莊阻力分區(qū)和K-均值聚類分析結(jié)果相結(jié)合，確定村莊組團(tuán)類型；④采用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行農(nóng)村居民點(diǎn)結(jié)節(jié)性指數(shù)評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用改進(jìn)的空間引力模型計(jì)算出各個(gè)村莊組團(tuán)內(nèi)部農(nóng)村居民點(diǎn)的引力值關(guān)系；⑤用加權(quán)Voronoi 圖計(jì)算農(nóng)村居民點(diǎn)的實(shí)際功能輻射范圍，確定村莊組團(tuán)內(nèi)部遷移合并的方向；⑥根據(jù)村莊組團(tuán)內(nèi)部的引力值關(guān)系和加權(quán)Voronoi圖計(jì)算結(jié)果進(jìn)一步劃分出農(nóng)村居民點(diǎn)類型；⑦根據(jù)不同的農(nóng)村居民點(diǎn)類型提出不同的治理措施，制定符合當(dāng)?shù)匕l(fā)展的策略。

1.3.2 建立阻力面和設(shè)定阻力系數(shù)

農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化受多種因素影響，建立阻力評(píng)價(jià)體系要結(jié)合輝南縣具體情況和未來發(fā)展需求，在廣泛借鑒前人研究[10]的基礎(chǔ)上，從生產(chǎn)、生活、生態(tài)等方面構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表2）。

表2 農(nóng)村居民點(diǎn)布局阻力指標(biāo)體系和阻力系數(shù)Table 2 Resistance index system and resistance coefficient of rural settlement layout

生產(chǎn)指標(biāo)主要選取傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地和新型非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地。輝南縣有豐富的特色旅游景點(diǎn)，這些地方可以作為新型生產(chǎn)用地發(fā)展服務(wù)產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，服務(wù)產(chǎn)業(yè)分布越密集的地方，阻力系數(shù)越小。傳統(tǒng)生產(chǎn)用地中的耕地面積與居住面積的比值可以反映土地的集約利用程度，耕居面積比越大，阻力系數(shù)越小[11]。

生活指標(biāo)主要選取區(qū)位作為阻力指標(biāo)。農(nóng)村居民點(diǎn)更容易聚集在交通方便的地方。到學(xué)校、醫(yī)院等地方的距離越近，阻力系數(shù)越?。坏阶匀槐Ｗo(hù)區(qū)距離越近，阻力系數(shù)越大，且農(nóng)村居民點(diǎn)的分布也應(yīng)考慮耕地距離，便于農(nóng)民進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)[12]。

生態(tài)指標(biāo)主要選取海拔、坡度、坡向和林地、草地、水域面積等作為阻力評(píng)價(jià)指標(biāo)[13-14]。從圖1 可以看出，輝南縣西部地區(qū)地形較為平坦，阻力系數(shù)小，東部地區(qū)地形較為復(fù)雜，阻力系數(shù)大。林地、草地、水系等自然因素可以表現(xiàn)出對(duì)鄉(xiāng)村生態(tài)景觀的塑造。林地、草地和水域面積的大小可以反映當(dāng)?shù)卮迩f的生態(tài)保育能力，其面積越大，阻力系數(shù)越小。

生產(chǎn)、生活、生態(tài)等指標(biāo)的阻力體系用熵權(quán)法來進(jìn)行評(píng)價(jià)，為了在一定程度上避免主觀評(píng)價(jià)的缺陷，用熵值的思想來確定各指標(biāo)的權(quán)重。具體結(jié)果如表2所示。熵權(quán)法[7]計(jì)算方法如下：

以Xij表示第i個(gè)區(qū)域第j項(xiàng)指標(biāo)值（其中i=1，2，…，m；j=1，2…，n）。

①采用歸一化法進(jìn)行指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到第i個(gè)區(qū)域第j項(xiàng)指標(biāo)值Yij。

②計(jì)算第i個(gè)區(qū)域第j項(xiàng)指標(biāo)值的信息熵Ej，見公式（1）：

③確定各項(xiàng)指標(biāo)Xij的權(quán)重，如公式（2）所示：

通過柵格化處理，將輝南縣劃分為90 m×90 m 的柵格，通過柵格計(jì)算器對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)的綜合阻力面進(jìn)行計(jì)算，通過Natural Breaks 法將阻力面劃分為最大阻力區(qū)、較大阻力區(qū)、中度阻力區(qū)、較小阻力區(qū)和最小阻力區(qū)5類。

1.3.3 最小阻力模型

最小阻力（Minimum Cumulative Resistance，MCR）模型適用于農(nóng)村居民點(diǎn)的布局[15-17]，如公式（3）所示。

式中：MCR為最小阻力值；fmin是從任一點(diǎn)到農(nóng)村居民點(diǎn)源的距離最小阻力的正相關(guān)函數(shù)；Ri表示景觀i對(duì)某種物種運(yùn)動(dòng)的阻力；Dij表示物種從村莊源j到某一點(diǎn)經(jīng)過的景觀基面i的空間距離。本研究以輝南縣141個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)矢量幾何中心點(diǎn)位置確定為源。

1.3.4 K-均值聚類

劃分村莊組團(tuán)由聚類分析（Cluster Analysis）實(shí)現(xiàn)[18]。其中K-均值聚類（K-means）是基于距離的迭代式算法，設(shè)由n個(gè)數(shù)據(jù)構(gòu)成的原始數(shù)據(jù)集X={X1，X2，…，Xi，…，Xn}，將其劃分為k類（2≤k≤n），其準(zhǔn)則函數(shù)：

式中：Xi為原始數(shù)據(jù)集X的第i個(gè)元素；{ωj}為聚類結(jié)果數(shù)據(jù)集{{ω1}，{ω2}，…，{ωj}，…，{ωk}}的類；Cj為類{ωj}的聚類中心。

1.3.5 改進(jìn)的空間引力模型

村莊組團(tuán)內(nèi)部農(nóng)村居民點(diǎn)之間有不同的聯(lián)系，這種聯(lián)系可以用空間引力值體現(xiàn)[18]?？臻g引力值大小可以表示農(nóng)村居民點(diǎn)在聚落組團(tuán)中的位置，空間引力值最大的為中心村，其余的為基層村。

式中：I為i、j兩村莊之間的引力值；經(jīng)驗(yàn)系數(shù)G一般取值為1；Mi、Mj代表i、j兩個(gè)村莊的“質(zhì)量”，由村莊的結(jié)節(jié)性表示；距離衰減指數(shù)b通常取值為2；r表示兩地之間的距離。

結(jié)節(jié)性表示一個(gè)村莊作為節(jié)點(diǎn)的相對(duì)重要性，可以用來表示村莊的綜合質(zhì)量。構(gòu)建農(nóng)村居民點(diǎn)結(jié)節(jié)性指數(shù)評(píng)價(jià)體系，其指標(biāo)從生態(tài)因素、區(qū)位因素、村莊規(guī)模等3 個(gè)方面獲?。ū?），生態(tài)因素中主要選取林地、草地、水域面積作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，其面積越大，結(jié)節(jié)性越大；區(qū)位因素中選取村莊距交通干道、學(xué)校、城鎮(zhèn)的距離作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以反映出村莊受城鎮(zhèn)化影響的程度，距離越近，結(jié)節(jié)性越大；村莊規(guī)模中選取農(nóng)村居民點(diǎn)規(guī)模、人口規(guī)模、耕地面積作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以反映村莊自身的發(fā)展?jié)摿Γ渲修r(nóng)村居民點(diǎn)規(guī)模、人口規(guī)模、耕地面積越大，結(jié)節(jié)性越大，用AHP法確定各指標(biāo)權(quán)重，結(jié)節(jié)性越大，表示農(nóng)村居民點(diǎn)越重要[19]。

表3 村莊結(jié)節(jié)性指數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與權(quán)重Table 3 Evaluation index system and weight of rural tuberous index evaluation

1.3.6 加權(quán)Voronoi圖

利用加權(quán)Voronoi 圖（Weighted Voronoi Diagram，WVD）確定未來農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化的基準(zhǔn)點(diǎn)[20-21]，得出農(nóng)村居民點(diǎn)的實(shí)際功能輻射范圍，以此確定輝南縣村莊的布局優(yōu)化結(jié)果。本研究農(nóng)村居民點(diǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)由村莊的矢量幾何中心確定，首先計(jì)算出普通Voronoi 圖的中心點(diǎn)，然后將計(jì)算出的Voronoi 圖的中心點(diǎn)再次計(jì)算，最后得到加權(quán)Voronoi圖結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 最小阻力評(píng)價(jià)

借助ArcGIS 中的成本距離工具來實(shí)現(xiàn)輝南縣農(nóng)村居民點(diǎn)整治阻力評(píng)價(jià)，結(jié)果如圖2所示。

從生產(chǎn)阻力值（圖2a）可見，樣子哨鎮(zhèn)的河南村、河北村、和平村，石道河鎮(zhèn)大北岔村，撫民鎮(zhèn)的南關(guān)村、北關(guān)村耕居面積比較小，旅游特色景點(diǎn)少，所以生產(chǎn)阻力值較大；輝南鎮(zhèn)、樓街朝鮮族鄉(xiāng)、團(tuán)林鎮(zhèn)、輝發(fā)城鎮(zhèn)等地耕居面積比較大，金川鎮(zhèn)旅游特色景點(diǎn)多，所以生產(chǎn)阻力值較小，適宜進(jìn)行鄉(xiāng)村特色旅游建設(shè)。

從圖2b 可見，生活阻力值呈現(xiàn)從西部到東部逐漸增大的特征，輝發(fā)城鎮(zhèn)北部、石道河鎮(zhèn)東北部、撫民鎮(zhèn)東部、金川鎮(zhèn)東部距城鎮(zhèn)中心、交通干線、河流、學(xué)校、醫(yī)院等較遠(yuǎn)，尤其是金川鎮(zhèn)有吉林省龍灣群國(guó)家森林公園自然保護(hù)區(qū)，開發(fā)建設(shè)難度大，所以生活阻力值較大；朝陽(yáng)鎮(zhèn)、樓街朝鮮族鄉(xiāng)全境以及輝南鎮(zhèn)、杉松崗鎮(zhèn)、樣子哨鎮(zhèn)中部距交通干線、城鎮(zhèn)中心、河流、學(xué)校、醫(yī)院等較近，所以生活阻力值較低，當(dāng)?shù)鼐用裆钶^便利，城鎮(zhèn)化潛力較大。

從圖2c 可見，生態(tài)阻力值呈現(xiàn)從西北到東南逐漸增大的特征，其中石道河鎮(zhèn)、撫民鎮(zhèn)、金川鎮(zhèn)地形復(fù)雜，海拔較高，坡度較陡，容易受到自然災(zāi)害的影響，所以生態(tài)阻力值較大；朝陽(yáng)鎮(zhèn)、團(tuán)林鎮(zhèn)、輝發(fā)城鎮(zhèn)、樓街朝鮮族鄉(xiāng)地形較平坦，不容易受到地質(zhì)災(zāi)害的影響，適宜進(jìn)行城鎮(zhèn)化建設(shè)。

從總阻力值來看，將輝南縣劃分為最小、較小、中度、較大、最大等5 個(gè)阻力區(qū)（圖2d），其中西部、中部地形較平緩，距離交通干線、河流、公共服務(wù)區(qū)域較近，所以總阻力值較低，當(dāng)?shù)剞r(nóng)村居民點(diǎn)比較容易受到城鎮(zhèn)化影響，利于進(jìn)行城鎮(zhèn)化建設(shè)；石道河鎮(zhèn)、撫民鎮(zhèn)、金川鎮(zhèn)東部地區(qū)海拔較高、地形復(fù)雜且有一個(gè)自然保護(hù)區(qū)，所以總阻力值較高，附近居民點(diǎn)城鎮(zhèn)化建設(shè)開發(fā)難度大。

2.2 村莊組團(tuán)類型劃分

將農(nóng)村居民點(diǎn)斑塊數(shù)據(jù)導(dǎo)入GeoDa 進(jìn)行K-均值聚類分析，將輝南縣141 個(gè)村莊分成4 個(gè)組團(tuán)（圖3a），其中第Ⅰ組團(tuán)包括47 個(gè)村莊，分別分布在朝陽(yáng)鎮(zhèn)全境、團(tuán)林鎮(zhèn)的中部和西部、樓街朝鮮族鄉(xiāng)北部、輝南鎮(zhèn)西部、輝發(fā)城鎮(zhèn)西南部；第Ⅱ組團(tuán)包括35 個(gè)村莊，分布在慶陽(yáng)鎮(zhèn)和輝發(fā)城鎮(zhèn)大部分區(qū)域、輝南鎮(zhèn)中部和北部、團(tuán)林鎮(zhèn)東部；第Ⅲ組團(tuán)包括41 個(gè)村莊，分布在金川鎮(zhèn)、樣子哨鎮(zhèn)、杉松崗鎮(zhèn)全境，樓街朝鮮族鄉(xiāng)、輝南鎮(zhèn)南部，撫民鎮(zhèn)西部；第Ⅳ組團(tuán)包括18 個(gè)村莊，分布在石道河鎮(zhèn)全境、撫民鎮(zhèn)西北部和中部、慶陽(yáng)鎮(zhèn)東南部。其中團(tuán)林鎮(zhèn)、輝發(fā)城鎮(zhèn)、慶陽(yáng)鎮(zhèn)、撫民鎮(zhèn)、輝南鎮(zhèn)、樓街朝鮮族鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)被拆分，重新組團(tuán)。

圖3 村莊組團(tuán)類型劃分Figure 3 Village group type division

將阻力分區(qū)圖與村莊組團(tuán)劃分圖重疊區(qū)域進(jìn)行分析（圖3b），第Ⅰ組團(tuán)主要分布在最小阻力區(qū)和較小阻力區(qū)，村莊組團(tuán)整體阻力值小，劃分為集聚提升類；第Ⅱ組團(tuán)主要分布在較小阻力區(qū)與中度阻力區(qū)，村莊組團(tuán)整體阻力值較小，劃分為城郊融合類；第Ⅲ組團(tuán)主要分布在中度阻力區(qū)與較大阻力區(qū)，村莊組團(tuán)整體阻力值較大，劃分為特色保護(hù)類；第Ⅳ組團(tuán)主要分布在較大阻力區(qū)和最大阻力區(qū)，村莊組團(tuán)整體阻力值最大，劃分為穩(wěn)定改善類（表4）。

表4 農(nóng)村居民點(diǎn)布局類型匯總Table 4 Summary of rural settlement layout types

2.3 村莊組團(tuán)內(nèi)部農(nóng)村居民點(diǎn)類型分布

基于農(nóng)村居民點(diǎn)結(jié)節(jié)性指數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表3）對(duì)輝南縣農(nóng)村居民點(diǎn)進(jìn)行結(jié)節(jié)性指數(shù)計(jì)算，將村莊的結(jié)節(jié)性指數(shù)代入改進(jìn)的空間引力模型中的“質(zhì)量”參數(shù)，算出村莊組團(tuán)內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)之間的相對(duì)引力值（圖4a）。

圖4 村莊組團(tuán)內(nèi)部空間關(guān)系Figure 4 Spatial relationships within village group

村莊組團(tuán)類型的劃分與農(nóng)村居民點(diǎn)之間引力值的計(jì)算為村莊體系及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了良好的基礎(chǔ)，也明確了村莊布局優(yōu)化的總體方向，但是因?yàn)榇迩f具體的資源分配和服務(wù)功能不同，具體規(guī)劃方案需要根據(jù)行政村實(shí)際的功能輻射范圍來確定。用加權(quán)Voronoi圖劃分出每個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)實(shí)際的功能輻射范圍（圖4b），將141 個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)的幾何中心點(diǎn)作為點(diǎn)源，農(nóng)村居民點(diǎn)實(shí)際的功能輻射范圍由兩次創(chuàng)建泰森多邊形得到。由于農(nóng)村居民點(diǎn)布局調(diào)控受空間影響范圍的約束，而各類型農(nóng)村居民點(diǎn)的行政區(qū)劃范圍與實(shí)際的功能輻射范圍并不一致，這就為村莊布局優(yōu)化提供了依據(jù)。

村莊組團(tuán)類型的確定為村莊規(guī)劃提供了良好的基礎(chǔ)，但不同類型村莊組團(tuán)內(nèi)部布局結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步探討。在劃分村莊組團(tuán)的基礎(chǔ)上，基于集約化的村莊布局優(yōu)化理念，考慮村莊之間的影響和聯(lián)系，根據(jù)農(nóng)村居民點(diǎn)之間引力值大?。▓D4a）和加權(quán)Voronoi 圖（圖4b）算出的農(nóng)村居民點(diǎn)實(shí)際的功能輻射范圍，將不同村莊組團(tuán)內(nèi)部的農(nóng)村居民點(diǎn)進(jìn)一步劃分為重點(diǎn)建設(shè)型、一般建設(shè)型、遷移合并型3 種類型。每種村莊組團(tuán)內(nèi)部類型劃分如表5所示。

表5 村莊組團(tuán)內(nèi)部農(nóng)村居民點(diǎn)類型分布Table 5 Distribution of rural settlement types within village group

2.4 各類農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化策略

（1）集聚提升類

集聚提升類包括47 個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)，總規(guī)模為1.243×107m2，主要分布在朝陽(yáng)鎮(zhèn)、團(tuán)林鎮(zhèn)、輝南鎮(zhèn)、輝發(fā)城鎮(zhèn)、樓街朝鮮族鄉(xiāng)（圖5a）。該類型區(qū)域地形平緩，區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，可以當(dāng)作農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。集聚提升類村莊人口規(guī)模較大，區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，可以作為重點(diǎn)建設(shè)型農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展。這類農(nóng)村居民點(diǎn)應(yīng)當(dāng)緊跟城鎮(zhèn)化發(fā)展步伐，加強(qiáng)勞動(dòng)力凝聚能力，提高服務(wù)設(shè)施水平，科學(xué)引導(dǎo)周邊村莊的發(fā)展。

圖5 村莊組團(tuán)內(nèi)部農(nóng)村居民點(diǎn)類型分布Figure 5 Distribution of rural settlements types within village group

（2）城郊融合類

城郊融合類包括35 個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)，總規(guī)模為7.169×106m2，該農(nóng)村居民點(diǎn)類型主要分布在慶陽(yáng)鎮(zhèn)、輝發(fā)城鎮(zhèn)、輝南鎮(zhèn)、團(tuán)林鎮(zhèn)（圖5b）。該區(qū)域地形較平坦，距離城鎮(zhèn)中心和交通干線較近，擁有較好的發(fā)展條件，具有變成集聚提升類村莊的潛力。輝南鎮(zhèn)的永興村、西關(guān)村和城關(guān)村，輝發(fā)城鎮(zhèn)的民主村和東勝村，團(tuán)林鎮(zhèn)的興安村，慶陽(yáng)鎮(zhèn)的大興村，這7 個(gè)村莊引力值相對(duì)較大，劃分為重點(diǎn)建設(shè)型，其余的28個(gè)村莊引力值較小，劃分為一般建設(shè)型。對(duì)于該類型村莊，應(yīng)當(dāng)積極引導(dǎo)其向集聚提升類村莊發(fā)展，應(yīng)對(duì)統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展進(jìn)行深入分析，主要包括一二三產(chǎn)融合、村莊發(fā)展需求、基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通、公共服務(wù)共建共享情況等。

（3）特色保護(hù)類

特色保護(hù)類包括41 個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)，總規(guī)模為1.252×107m2，主要分布在杉松崗鎮(zhèn)、樣子哨鎮(zhèn)、金川鎮(zhèn)、樓街朝鮮族鄉(xiāng)、輝南鎮(zhèn)、撫民鎮(zhèn)（圖5c）。其中金川鎮(zhèn)有吉林龍灣群國(guó)家森林公園，在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)活動(dòng)開發(fā)時(shí)，應(yīng)注意保護(hù)自然保護(hù)區(qū)，發(fā)展特色旅游經(jīng)濟(jì)。金川鎮(zhèn)的金川村和永豐村，樣子哨鎮(zhèn)的萬(wàn)寶村、小椅山村、堿水頂子村，撫民鎮(zhèn)的南關(guān)村、北關(guān)村，樓街朝鮮族鄉(xiāng)的勝利村，輝南鎮(zhèn)的大陽(yáng)村，這9個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)引力值較大，可作為重點(diǎn)建設(shè)型農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展；金川鎮(zhèn)的黃泥崗村，樣子哨鎮(zhèn)的河南村、河北村、常興堡村，金川鎮(zhèn)的龍灣村，這5 個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)引力值較小，實(shí)際功能輻射范圍小于行政區(qū)范圍，劃分為遷移合并型，建議遷移到附近引力值大的農(nóng)村居民點(diǎn)進(jìn)行建設(shè)；其余的27 個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)歸為一般建設(shè)型。該類型村莊應(yīng)注意生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，對(duì)歷史文化、特色產(chǎn)業(yè)及景觀風(fēng)貌進(jìn)行深入分析，主要包括文物保護(hù)單位、歷史建筑、歷史環(huán)境要素和民俗活動(dòng)、禮儀節(jié)慶、傳統(tǒng)表演藝術(shù)和手工技藝等非物質(zhì)文化要素，如金川村的吉林龍灣群國(guó)家森林公園需要配合村莊規(guī)劃發(fā)展。

（4）穩(wěn)定改善類

穩(wěn)定改善類包括18 個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)，總規(guī)模為4.201×106m2，主要分布在石道河鎮(zhèn)和撫民鎮(zhèn)（圖5d），這種類型農(nóng)村居民點(diǎn)自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較薄弱，容易受自然災(zāi)害侵襲。撫民鎮(zhèn)的鋪板石村和四平街村，石道河鎮(zhèn)大場(chǎng)院村、西南岔村引力值較大，可作為重點(diǎn)建設(shè)型村莊發(fā)展；石道河鎮(zhèn)的愛林村、二岔村、三岔村，撫民鎮(zhèn)的榆樹岔村等村莊雖然地域面積廣闊，但是地形復(fù)雜，不適合大量人口聚集，因此劃分為遷移合并型農(nóng)村居民點(diǎn)，根據(jù)加權(quán)Voronoi 圖可以看出撫民鎮(zhèn)的榆樹岔村實(shí)際影響范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于行政區(qū)面積，可以將其合并到附近的鋪板石村進(jìn)行建設(shè)，或者幾個(gè)鄰近的基層村莊遷移合并，比如石道河鎮(zhèn)的愛林村、二岔村、三岔村可以遷移合并到一起進(jìn)行建設(shè)開發(fā)；其他10 個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)劃分為一般建設(shè)型。應(yīng)對(duì)該類型村莊的穩(wěn)定發(fā)展、村民生活等進(jìn)行深入分析，包括村民居所原拆原建、人居環(huán)境整治、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，從而對(duì)這類村莊進(jìn)行拆分整合，達(dá)到對(duì)資源的高效利用，促進(jìn)鄉(xiāng)村建設(shè)發(fā)展。

3 討論

3.1 生產(chǎn)、生活和生態(tài)因素組合評(píng)價(jià)對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化的影響

生產(chǎn)-生活-生態(tài)空間評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可以較好地反映外界因素組合對(duì)輝南縣農(nóng)村居民點(diǎn)布局的影響，為農(nóng)村居民點(diǎn)布局提供科學(xué)依據(jù)?！叭笨臻g評(píng)價(jià)受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鎮(zhèn)化、自然資源要素等多種因素的影響，其地區(qū)差異明顯。與東南沿海地區(qū)不同的是，東北地區(qū)土地利用格局復(fù)雜多樣，因此本研究在構(gòu)建指標(biāo)體系時(shí)，突出了海拔、坡度、坡向、土地利用等因素對(duì)生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間評(píng)價(jià)的影響，為構(gòu)建指標(biāo)體系提供科學(xué)依據(jù)。本研究在以往農(nóng)村居民點(diǎn)適宜性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了“三生”空間評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)，進(jìn)而科學(xué)地劃分農(nóng)村居民點(diǎn)類型。

3.2 基于最小阻力模型的多種空間分析方法對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化的作用

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件和自然條件的影響下，農(nóng)村居民點(diǎn)之間在規(guī)模和發(fā)展?fàn)顩r上存在很大差異。然而，現(xiàn)有的研究忽略了這些差異以及它們之間的相互作用。因此本研究采用最小阻力模型、K-均值聚類、改進(jìn)的空間引力模型、加權(quán)Voronoi 圖等方法來計(jì)算村莊之間的相互作用。根據(jù)最小阻力模型計(jì)算結(jié)果，得出輝南縣的阻力分區(qū)，采用K-均值聚類方法基于農(nóng)村居民點(diǎn)之間的距離關(guān)系進(jìn)行迭代計(jì)算，用于村莊組團(tuán)的劃分，采用改進(jìn)的空間引力模型測(cè)算出農(nóng)村居民點(diǎn)之間的相對(duì)引力值，得出農(nóng)村居民點(diǎn)之間的空間聯(lián)系，通過加權(quán)Voronoi 圖得出農(nóng)村居民點(diǎn)實(shí)際的功能輻射范圍。

考慮到生態(tài)因素、區(qū)位因素和村莊規(guī)模在農(nóng)村發(fā)展中的影響，本研究從這3 個(gè)方面選取指標(biāo)對(duì)村莊結(jié)節(jié)性指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。將村莊的結(jié)節(jié)性指數(shù)代入改進(jìn)的空間引力模型中的“質(zhì)量”參數(shù)，以彌補(bǔ)以往單一指標(biāo)無(wú)法全面衡量?jī)蓚€(gè)實(shí)體之間相互作用的不足?；诳臻g組合特征的分析方法既考慮了村莊之間的社會(huì)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，又考慮了村莊的空間分布特征，為農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化提供了科學(xué)的參考。

3.3 村莊組團(tuán)內(nèi)部農(nóng)村居民點(diǎn)類型分布與村莊組團(tuán)類型之間的關(guān)系

村莊組團(tuán)類型的劃分和村莊組團(tuán)內(nèi)部農(nóng)村居民點(diǎn)的空間分布特征決定了農(nóng)村居民點(diǎn)的類型和布局優(yōu)化方向，為農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化提供了一種新的思路。具體而言，劃分村莊組團(tuán)類型的作用體現(xiàn)在特色保護(hù)類村莊的識(shí)別和穩(wěn)定改善類村莊重構(gòu)方向的確定，這也是農(nóng)村居民點(diǎn)搬遷與疏散的重點(diǎn)。村莊組團(tuán)內(nèi)部農(nóng)村居民點(diǎn)類型分析是揭示農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布特征的有效方法，從空間分布特征上可以科學(xué)地識(shí)別出農(nóng)村居民點(diǎn)的發(fā)展建設(shè)和遷移合并的具體方向。在劃分村莊組團(tuán)內(nèi)部的3 種農(nóng)村居民點(diǎn)類型時(shí)，主要考慮了村莊自身的相對(duì)引力值大小與村莊實(shí)際的功能影響范圍，從而在科學(xué)合理的范圍內(nèi)進(jìn)行遷移合并型農(nóng)村居民點(diǎn)的安置。村莊組團(tuán)類型和村莊組團(tuán)內(nèi)部組合特征將村莊建設(shè)阻力與農(nóng)村居民點(diǎn)影響范圍相結(jié)合，用于農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化。

3.4 村莊布局優(yōu)化策略

根據(jù)各類型的特點(diǎn)，本研究提出了相應(yīng)的發(fā)展重點(diǎn)和布局優(yōu)化策略。集聚提升類發(fā)展重點(diǎn)是適度擴(kuò)大規(guī)模，提高農(nóng)村居民點(diǎn)集聚程度，提升基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。城郊融合類村莊應(yīng)完善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和服務(wù)功能，帶動(dòng)周邊居民點(diǎn)發(fā)展。特色保護(hù)類村莊是基于輝南縣豐富的旅游資源條件所確定，其發(fā)展重點(diǎn)是促進(jìn)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，改善人居環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。穩(wěn)定改善類村莊存在分布分散、環(huán)境條件差等問題，應(yīng)在考慮農(nóng)村居民意愿的前提下，將農(nóng)村居民點(diǎn)向最近的發(fā)展型農(nóng)村居民點(diǎn)集中，或?qū)讉€(gè)鄰近的農(nóng)村居民點(diǎn)進(jìn)行合并。

4 結(jié)論

（1）本研究提出了劃分村莊組團(tuán)類型及其內(nèi)部組合特征的理論分析框架，在劃分村莊組團(tuán)類型上，通過構(gòu)建“三生”空間評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，基于最小阻力模型等多種空間分析方法，按照綜合阻力分區(qū)與K-均值聚類分區(qū)疊加結(jié)果將輝南縣劃分為集聚提升類、城郊融合類、特色保護(hù)類、穩(wěn)定改善類4 種村莊組團(tuán)類型。在村莊組團(tuán)內(nèi)部組合特征上，依據(jù)農(nóng)村居民點(diǎn)結(jié)節(jié)性評(píng)價(jià)體系，計(jì)算農(nóng)村居民點(diǎn)之間不同的空間引力關(guān)系和空間功能影響范圍，在村莊組團(tuán)內(nèi)部進(jìn)一步劃分出重點(diǎn)建設(shè)型、一般建設(shè)型、遷移合并型3 種農(nóng)村居民點(diǎn)類型，并針對(duì)不同類型提出了布局優(yōu)化方向和相應(yīng)的發(fā)展重點(diǎn)。

（2）本研究綜合分析了生產(chǎn)、生活、生態(tài)因素和農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布特征，考慮了農(nóng)村居民點(diǎn)之間的相互作用，劃分了村莊組團(tuán)類型及其內(nèi)部組合特征。其中“三生”空間評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建與村莊組團(tuán)類型及其內(nèi)部組合特征是農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化的關(guān)鍵，“三生”空間指標(biāo)與農(nóng)村居民點(diǎn)結(jié)節(jié)性指數(shù)評(píng)價(jià)體系指標(biāo)需要根據(jù)東北地區(qū)實(shí)際情況來確定，在此基礎(chǔ)上根據(jù)不同的農(nóng)村居民點(diǎn)類型提出不同的治理措施，制定符合當(dāng)?shù)匕l(fā)展的策略，以期為吉林省落實(shí)農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展、城鄉(xiāng)融合發(fā)展，創(chuàng)新村莊規(guī)劃編制提供參考。