乡村振兴战略下农村居民点空间分布特征

李静帧 陈国建

[摘要]以四川省达州市达川区麻柳镇为研究对象，采用平均最临近指数、核密度估计和景观格局方法研究农村居民点的空间分布特征，结果表明，麻柳镇农村居民点是聚集的空间分布模式，整体上呈现“东疏南密”的分布特征，在自然环境因子上农村居民点主要分布在海拔400m范围内，距河流300m范围内，坡度上主要分布在5°～15°范围内，地势起伏度上主要分布在0m～15m范围内，规模大、聚集程度高。居民点稀疏区农村居民点越来越破碎，形状越不规则。

[关键词]乡村振兴;农村居民点;核密度;景观格局

[中图分类号]F301.24[文献标识码]A

随着工业化和城市化的不断推进，农村地区发展不平衡、不充分的问题越来越显著，且受到国家重视，党的十九大报告中提出了乡村振兴战略，致力于建设“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”的现代化农村，农村居民点是农村人口居住与活动的主要形态和场所，是农村经济和社会的主要景观之一，分析其用地结构和空间分布特征对于提升农村居民居住品质、合理利用土地资源具有重要意义。作为人地关系的表现核心，农村居民点也是一种空间系统，我国的农村居民点空间分布往往呈较强的随机性、紊乱性。这种现象不仅造成了农村土地资源的严重浪费，还在一定程度上影响农村城镇化进程，甚至会阻碍新农村建设和城乡统筹发展。学界关于农村居民点的研究内容主要是农村居民点的空间格局演变、空间分布特征及其影响因素以及对其空间布局的优化等方面，研究方法方法多样，已有分形理论、基础景观指数、RS和GIS的空间分析技术等，研究尺度主要以市、县为单位，以镇为研究区域的研究较少。基于此本文以四川省达州市达川区麻柳镇为研究对象，采用平均最临近指数、核密度估计和景观格局方法研究农村居民点的空间整体分布特征，并选取与居民点相关的自然环境因子作为影响因子，在景观尺度上对农村居民点的空间分布特征进行分析。以期为麻柳镇优化农村居民点空间分布，建设美丽乡村以供参考。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

麻柳镇位于四川省达州市达川区东南部，其地理位置为E107°34′20″～107°45′25″，N30°48′51″～31°07′16″，属亚热带季风性湿热气候年平均气温17.3℃，年均降雨量在1192.5mm以上，海拔在345m～845m。其地势总体呈东部边缘、北部边缘和中部偏东高，西部和南部偏低缓，以丘陵地形为主。全镇辖24个行政村，2个社区，217个村小组。辖区幅员面积49.4km2，现有耕地面积14.29km2。全镇总人口55700人，其中常住人口3万余人

1.2 数据来源及数据处理

本研究所用航拍影像、外业实地调绘的数据、1：10000地形图均来源于2016年四川省农村承包地确权所采集。利用ArcGIS10.2软件，结合航片影像和外业实际调查数据提取农村居民点，生成农村居民点分布专题图;同时提取河流分布数据，分别保存为shapefile格式;利用1：10000地形图建立数字高程模型（DEM），通过Spatial analyst模块生成坡度图层和地势起伏度图层。

1.3 研究方法

1.3.1 平均最临近指数。主要用来判断农村居民点空间布局属于集聚模式还是随机分布，计算公式如下：

式中：DO为各居民点斑块与其最近邻点之间距离的平均值;Dr为假设随机模式下农村居民點斑块的期望平均距离;N为农村居民点斑块总数;A为研究区面积。若ANN指数小于1，表明农村居民点空间布局为聚集模式;反之，则为随机模式。

1.3.2 核密度估计。主要用于分析和检验农村居民点在其周围领域分布的密度大小，是一种统计非参数密度估计的方法。计算公式如下：

式中：f（x，y）是指位置（x，y）的核密度值;n为农村居民点斑块数量;h为带宽;L为核函数;dj为（x，y）位置距第j个观测位置的距离。该值越高，表明农村居民点空间分布密度越大，反之则越小。

1.3.3 景观格局指数法。景观格局指数是景观生态学中一系列量化指标，能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间配置等特征。Fragstata软件景观指数分类体系主要是针对栅格数据进行运算，计算得到的景观指数往往隐含一定的生态意义。结合研究目的和借鉴前人研究方法，本文选取斑块面积（CA）、斑块个数（NP）、斑块密度（PD）、景观形态指数（LSI）、斑块分维数（FRAC）、最大斑块指数（LPI）、面积加权的平均斑块分形指数（AWMPFD）、和聚集指数（AI）8个指数。

2 农村居民点空间分布特征

2.1 居民点分布模式

利用平均最邻近指数（ANN）判别农村居民点的分布类型，可以发现，麻柳镇农村居民点空间分布的平均最邻近指数为0.58，小于1，属于聚集分布模式;且校验值Z为-59.29，小于-2.58，随机产生此聚集模式的可能性小于1%

2.2 居民点核密度分析

利用核密度密度分析方法制成麻柳镇农村居民点的密度分异图（见图1），在Kernel Density中，搜素半径是一个主要的参数，本文通过多次实验选择搜索半径为750m，能使麻柳镇农村居民点密度分异图达到较好的效果。核密度分析结果显示，麻柳镇农村居民点的核密度在0～346.93点/km2，使用自然断点法把居民点密度图划分为五个评价单元，分别为：低密度区（0～46.26点/km2），中低密度区（46.26～100.68点/km2），中密度区（100.68～156.46点/km2），中高密度区（156.46～235.37点/km2），高密度区（235.37～346.93点/km2）。可以发现麻柳镇农村居民点整体呈现“东疏南密”的空间分布格局，其中中南部地区农村居民点非常密集，然后向东西两侧呈阶梯状稀疏化分布，且东南部分布独立的中次密度中心。

其中，高密度区主要分布在麻柳镇北部的碾盘湾村和地藏寺村，这些区域位于202省道沿线交通便利，居民点分布密集;南部中高密度区环绕在高密度区外围主要以202省道为主向南衍生，大部分分布在南部的烂泥湖村、沙河村、新安寨村、双堰塘村和中部万宝寨村部分区域，西部刘家坝村和任家庙村也有大面积分布，东部中高密度区主要分布在桶里庙村和莲花榜村;中密度、中低密度区和低密度区主要分布在麻柳镇西部边缘和东北部，麻柳镇东北部主要以地山丘陵为主，受土地资源和地形限制农村居民点分布较为分散，低于中部的河流阶地区，西部边缘地带地势相对平坦，耕作半径较大，使得农村居民点分布稀疏。

3 基于景观格局的农村居民点空间特征分析

运用Arcgis10.2和Fragstats软件测算麻柳镇25个村5个景观格局指数，如表1所示。

由表1得知，麻柳镇场镇、任家庙村和松树堡村斑块总面积（CA）最大，碾盘湾村、地藏寺村和新安寨村斑块数目（NP）最多，麻柳镇场镇斑块数目最少，因为麻柳场镇是麻柳镇的行政中心，居民点密集在目视解译过程中，将团状聚集的居民点视为一个斑块矢量所致。地藏寺村、碾盘湾村和四方碑村斑块密度（PD）最高，麻柳场镇和松树堡村最低，说明地藏寺村、碾盘湾村和四方碑村景观破碎度高，麻柳镇场镇和松树堡村景观破碎度低，破碎度低表明景观空间分布形态稳定，麻柳镇场镇和松树堡村农村居民点空间呈连片分布。碾盘湾村、地藏寺村和新安寨村景观形态指数（LSI）最大，麻柳镇场镇最小，表明碾盘湾村、地藏寺村和新安寨村的农村居民点形状复杂，受人类活动干扰大，麻柳镇场镇农村居民点形状较规则。麻柳镇场镇和西兴寺村斑块分维数（FRAC）最趋近于1，说明这两个村居民点形状较规则。

麻柳镇农村居民点景观指数结果从景观学角度说明，除地藏寺村、碾盘湾村和四方碑村景观破碎度较高外，其他村庄农村居民点破碎度较低，说明麻柳镇农村居民点空间分布较稳定，受人类活动干扰较少;居民点形状除麻柳镇场镇景观较规则外，其他村庄农村居民点形状较复杂。

4 农村居民点在自然环境因子上的空间分布特征

自然环境是农村居民点形成和发展的的基础，而地形、地貌是影响和制约川东平行岭谷区农村居民点分布的关键因素。河流的发育和走向不仅影响人们的生产生活，也影响着人口的分布和居民点的布局。所以本文选取海拔、坡度、地势起伏度和河流4个自然环境因子，使用ArcGIS10.2软件对这4类数据进行预处理，之后将它们与麻柳镇农村居民点面数据进行叠加，并选取斑块面积（CA）、斑块个数（NP）、斑块密度（PD）、最大斑块指数（LPI）、面积加权的平均斑块分形指数（AWMPFD）、和聚集指数（AI）6个景观指数，利用Fragstates4.2软件计算不同分类级别的景观指数，计算结果如表2所示。

4.1 居民点在海拔上的空间分布

随着海拔的升高居民点面积和斑块个数减少，而斑块密度（PD）随着海拔的升高先增加后减少，最大斑块指数（LPI）和面积加权平均斑块分形指数（AWMPFD）在海拔500～600m达到极值，说明分布在该级海拔的农村居民点形状比其他海拔的居民点形状更加不规则，边界更加曲折。大于600m海拔范围中聚集指数（AI）值最大，斑块个数最少，说明该级海拔农村居民点少且集中分布。海拔400m以内的农村居民点斑块个数最多但斑块密度（PD）值最小，且聚集指数（AI）较大，说明该级海拔的农村居民点数量多，斑块规模大且分布密集，这是因为浅丘地区耕地面积大，具有较高的人口承载能力，交通、电力、学校等基础公共设施较好，有利于居民的居住和出行。

4.2 居民点在坡度上的空间分布

斑块面积和斑块个数随着坡度的增大先增加后减小，在5°～15°达到最大值，斑块密度（PD）在坡度大于25°范围内最大，最大斑块指数（LPI）和聚集指数（AI）在该范围内达到极值，说明该坡度范围内的居民点分布零散，且形状不规则。可见麻柳镇农村居民点在坡度的配置上是合理的。山区是泥石流，山洪等自然灾害易发地区，居民在选址时需要综合考虑避险、防洪、排水等因子，加之15°以上的坡度区域耕地琐碎，交通不便，不利于房屋的建造，所以居民点主要分布在平地和缓坡区。

4.3 居民点在地势起伏度上的空间分布

结合麻柳镇的行政区划发现，地形起伏度最强烈的是罗顶寨村、圣龙庙村、走马梁村和三清庙村。所选取的6个景观指数都在小于15m的地势起伏范围内达到极值，说明该地势起伏度范围内农村居民点数量多，规模大且聚集度高，说明该级地形起伏度范围内最适合当地居民的居住，且易于居民點的集中分布。面积加权平均斑块分形指数（AWMPFD）和聚集指数（AI）的最大值和最小值在35m～55m地势起伏度范围内，说明该级的农村居民点斑块形状复杂，受人类活动干扰大，且分布零乱。

4.4 居民点在河流上的空间分布

随着居民点与河流距离的增加，居民点斑块面积、斑块数量、聚最大斑块指数（LPI）和集指数（AI）明显下降，斑块密度（PD）逐渐增加，面积加权平均斑块分形指数（AWMPFD）先增加后减小，距河流300m内的农村居民点斑块密度最大，聚集程度最紧实，其集约利用程度高，因为该级范围内的居民点位于河谷区，灌溉条件便利，耕地面积比重大，有良好的生产和生活资源。

5 结论与讨论

本文采用 ArcGIS的空间统计分析法，运用平均最临近指数、核密度估计和景观指数法分析了麻柳镇农村居民点的整体空间分布特征，并选取与居民点相关的自然环境因子作为影响因子，在景观尺度上对农村居民点的空间分布特征进行分析。结果表明：

（1）在空间分布上，麻柳镇农村居民点是聚集的空间分布模式，整体上呈现“东疏南密”分布特征，特别是在中南部地区农村居民点非常密集，然后向东西两侧呈阶梯状稀疏化分布，且东南部分布独立的中次密度中心。在景观学角度上，除地藏寺村、碾盘湾村和四方碑村景观破碎度较高外，其他村庄农村居民点破碎度较低，说明麻柳镇农村居民点空间分布较稳定，受人类活动干扰较少;居民点形状除麻柳镇场镇景观较规则外，其他村庄农村居民点形状较复杂。

（2）麻柳镇农村居民点在自然环境因子上主要分布在海拔400m范围内，距河流300m范围内，坡度上主要分布在5°～15°范围内，地势起伏度上主要分布在0m～15m范围内，规模大、聚集程度高。形状方面，随着海拔的升高、坡度和地形起伏度的增加，农村居民点越来越破碎，形状越不规则，边界曲折性先复杂后简单。

（3）核密度估计法直观的反映了麻柳镇农村居民点的聚集程度，这为乡村振兴中农村居民点的优化空间布局提出了指导方向，可以控制农村居民点布局散乱无序的现象。用景观格局方法分析农村居民点在自然环境因子上的空间分布，针对农村土地资源浪费和空心化现象，提出扩展中心村镇的生产生活功能的想法，加强周边城市或乡镇的辐射作用与双向联系，以城市带动乡镇发展，为居民点整治、建设美丽宜居乡村和城乡统筹发展提供一定的科学依据。

（4）对于影响农村居民点空间分布的环境因子，本文只考虑了自然环境因子中海拔、坡度、地势起伏度和河流四个因子，没有对社会经济环境因子影响农村居民点的空间分布进行分析，在今后的研究中选择更多因子更全面地分析农村居民点的空间分布特征，以便更严谨更精确地分析农村居民点在环境因子上的空间分布特征。

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