葉 瑋， 黃中偉， 周亮亮

(浙江師范大學地理與環(huán)境科學學院，浙江金華 321004)

影響金華市鄉(xiāng)村聚落空間集聚規(guī)律的因素分析＊

葉 瑋， 黃中偉， 周亮亮

(浙江師范大學地理與環(huán)境科學學院，浙江金華 321004)

以金華市ETM(Enhanced Thematic Mapper)影像及國家1∶25萬基礎地理數(shù)據(jù)庫為主要信息源，經(jīng)圖像識別與實地驗證獲得了金華市鄉(xiāng)村聚落的空間信息，并運用GIS空間分析方法對金華市鄉(xiāng)村聚落的空間聚集特征作了定量化分析.結果表明：水系、道路、地形、人口增長和城市化等因素都對聚落的空間集聚有重要影響.1)研究區(qū)絕大多數(shù)鄉(xiāng)村聚落在局部空間上聚集，水系和道路控制了聚落的分布，聚落多沿水系、道路分布，距之越遠，聚落數(shù)目越少;2)絕大多數(shù)聚落分布在海拔150 m以下地勢較為平坦的盆地底部，而在海拔大于150 m的南北兩側的高山丘陵地區(qū)，鄉(xiāng)村聚落分布相對較少，且絕大多數(shù)鄉(xiāng)村聚落分布在坡度10°以下，鄉(xiāng)村聚落隨坡度的增加，聚落的分布逐漸減少;3)人文經(jīng)濟因素對鄉(xiāng)村聚落的影響也是不可忽視的.

鄉(xiāng)村聚落;空間集聚;GIS;金華市

鄉(xiāng)村聚落是居民以農(nóng)業(yè)為經(jīng)濟活動主要形式的聚落，是指鄉(xiāng)村地區(qū)人類各種形式的居住場所(即村落)，包括所有的村莊和擁有少量工業(yè)企業(yè)及商業(yè)服務設施但未達到建制鎮(zhèn)標準的鄉(xiāng)村集鎮(zhèn)［1-2］.隨著近年來我國城市化的不斷發(fā)展和推進，在城郊結合部還出現(xiàn)了像城市化村這種類似城市又不屬于城市的鄉(xiāng)村聚落.本文把此類聚落也納入到鄉(xiāng)村聚落范疇里面.鄉(xiāng)村聚落是人類進行生產(chǎn)和生活的主要場所，是人類活動強度和廣度的空間形式之一，其空間分布由自然、社會、經(jīng)濟及歷史發(fā)展等多種要素的共同作用所形成，影響著一個和多個區(qū)域的社會經(jīng)濟發(fā)展.對鄉(xiāng)村聚落空間集聚規(guī)律的研究可揭示人類活動和周圍環(huán)境的關系.當前新農(nóng)村建設如火如荼地開展和不斷推進，研究鄉(xiāng)村聚落空間的變化規(guī)律，對于各縣市鄉(xiāng)鎮(zhèn)的中心村鎮(zhèn)的建設和實現(xiàn)當前國家推進的新農(nóng)村建設和各農(nóng)村社區(qū)和諧發(fā)展具有重要的意義［3］.

近年來，基于GIS相關技術對我國鄉(xiāng)村聚落空間結構和地理特征的定量研究越來越多，但針對金衢盆地的研究較少.本文通過利用GIS的空間分析技術研究了金衢盆地中金華市區(qū)的鄉(xiāng)村聚落的空間聚集，將有助于了解盆地中聚落格局的空間集聚規(guī)律，為新農(nóng)村建設的優(yōu)化和調(diào)控提供決策參考.

1 研究區(qū)地理環(huán)境

1.1 自然環(huán)境

金華市區(qū)位于浙江省中西部，東連義烏市，南接遂昌縣、武義縣，西鄰龍游縣，北接蘭溪市.地理經(jīng)緯度在東經(jīng) 119°18'～119°56'，北緯 28°44'～29°19'，面積為 2 049.8 km2，整體地勢呈南北高中間低平的“U”字形，南北地屬山區(qū)，所以地形起伏較大，溝谷切割較深.南部屬仙霞嶺山系余脈，其中小金竹為境內(nèi)最高峰，海拔1 336 m;另外，九峰山的地貌特征屬丹霞地貌，位于南山與盆地交接地帶;市區(qū)北部屬龍門山系，其大盤山主峰海撥1 312 m，國家“AAAA”級雙龍風景旅游名勝區(qū)就位于南坡;中部為由金華江、武義江、義烏江等流域構成的丘陵平原［4-5］.

1.2 人文經(jīng)濟環(huán)境

早在9 000 a前，在金華這片土地上生活的人類已經(jīng)開始從穴居時代走向曠野定居時代.春秋時期，在湯溪、羅埠一帶就出現(xiàn)了姑蔑古國，這已經(jīng)是一個相當繁榮的人類聚居地.且金華市建制久遠，古屬越國地，是“婺文化”的發(fā)源地和中心.市區(qū)現(xiàn)有11個街道、17個鎮(zhèn)、10個鄉(xiāng)，2009年市區(qū)戶籍總人口為78.74萬［6］.金華市自古以來就是一個交通樞紐，著名女詞人李清照的詩句“水通南國三千里，氣壓江城十四州”生動概括了金華的重要位置.金華市區(qū)交通便利，國道、高速公路、城際快速干道、鐵路交匯于此，是國家級的陸路交通主樞紐，也是浙江除杭州之外的第二大通信樞紐城市［7］.隨著國家新農(nóng)村建設步伐的加快，近年來金華市區(qū)加大了農(nóng)村基礎設施投入，改善農(nóng)村環(huán)境，推動城鎮(zhèn)交通、供水、供電、廣電、通信等設施加快向農(nóng)村延伸.

2 研究方法

以GIS中的緩沖區(qū)分析模塊為基礎，用漸變尺度的空間結構度量方法(Variable Clumping Method，VCM)研究聚落的空間分布格局［8-10］.VCM是GIS技術應用于空間分析的基本方法之一，以GIS中的“緩沖區(qū)分析”為基礎，通過按一定的半徑對村莊斑點建立一系列的緩沖區(qū)，再進行一定的疊加分析和統(tǒng)計來實現(xiàn)［11］，其具體技術過程如下：對研究區(qū)中的所有斑點或斑塊，從0開始，以100 m為步長逐級建立遞增的緩沖區(qū).在步長遞增的過程中，當相鄰斑點或斑塊之間的距離小于緩沖區(qū)半徑的2倍時，則這2個緩沖區(qū)就會發(fā)生疊加.設Ni是本次做緩沖區(qū)分析時發(fā)生疊加的斑點或斑塊的數(shù)目，Ni－1為上一次緩沖區(qū)發(fā)生疊加的斑點或斑塊的數(shù)目，則Ni－Ni－1為本次增加的緩沖區(qū)發(fā)生疊加的斑點或斑塊的個數(shù)，用ΔNi表示.然后以依次遞增的緩沖區(qū)半徑為X軸，再以ΔNi為Y軸，這樣就得到了反映研究區(qū)內(nèi)斑點或斑塊的空間分布的VCM曲線.當斑點或斑塊分布較集中時，斑塊的緩沖區(qū)在其半徑較小時就會出現(xiàn)疊加，這時VCM曲線的峰值偏左;當斑點或斑塊分布較分散時，斑塊的緩沖區(qū)疊加多出現(xiàn)在半徑較大時，通常VCM曲線的峰值偏右［12］.本文首先建立起鄉(xiāng)村聚落空間集聚的VCM曲線，以此為基礎對金華市區(qū)中所有鄉(xiāng)村聚落的空間分布格局進行定量化測度分析;其次，將國家基礎地理數(shù)據(jù)庫中解讀出來的金華市區(qū)1∶25萬基礎數(shù)據(jù)中等高線圖層在Arcgis10軟件中進行插值生成DEM(數(shù)字高程模型)，進而生成坡度圖;并把ETM(增強型專題制圖儀)圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過幾何校正、判讀解譯，得到矢量圖，利用Arcgis10軟件提取農(nóng)村居民點，得到的農(nóng)村居民點矢量圖，再和基礎數(shù)據(jù)庫等高線圖進行配準及疊加，應用GIS中的空間分析功能，進而提取出所建研究區(qū)的鄉(xiāng)村聚落數(shù)據(jù)庫中各點狀聚落的坡度和高程，從而對金華市區(qū)中的鄉(xiāng)村聚落分布與地形之間的關系進行定量化分析［13］.最后，從以上的基礎數(shù)據(jù)中提取水系和道路兩旁分布的鄉(xiāng)村聚落相關數(shù)據(jù)信息，運用GIS中的緩沖區(qū)分析功能對鄉(xiāng)村聚落沿河流水系、道路交通網(wǎng)聚集的情況分別進行定量化分析，道路、水系緩沖區(qū)的最小尺度均為100 m，獲得水系、道路對鄉(xiāng)村聚落的影響程度.

結合金華市的地理特征，充分考慮到所用相關數(shù)據(jù)采集的可行性和在定量分析中的可操作性，本研究所用到的數(shù)據(jù)信息主要來自于研究區(qū)國家1∶25萬基礎地理數(shù)據(jù)庫和ETM圖像，包括地形等高線、坡度、水系、交通道路數(shù)據(jù)層等.利用 ETM圖像進行一定的分析識別并經(jīng)過對實地鄉(xiāng)村聚落的調(diào)查來獲取金華市各鄉(xiāng)村聚落，得到每個村落的經(jīng)緯度坐標，錄入計算機中，形成一個數(shù)據(jù)庫，共獲得鄉(xiāng)村聚落330個，見圖1.

圖1 研究區(qū)地形和鄉(xiāng)村聚落分布

3 結果

3.1 金華鄉(xiāng)村聚落集聚規(guī)律

金華市區(qū)鄉(xiāng)村聚落的VCM曲線見圖2.圖2顯示：緩沖區(qū)半徑從100 m增加到400 m時，鄉(xiāng)村聚落集聚的數(shù)量增加開始上升，900 m時出現(xiàn)第一個峰值;緩沖區(qū)半徑為1 200 m時，鄉(xiāng)村聚落集聚的數(shù)量增加開始隨緩沖區(qū)半徑的增加而下降;當緩沖區(qū)半徑大于1 500 m時，鄉(xiāng)村聚落集聚的數(shù)量增加開始趨近于0，即表明所有的聚落緩沖區(qū)已經(jīng)能完全疊加.鄉(xiāng)村聚落的聚集累積比例見圖3.圖3表明：在緩沖區(qū)半徑為900 m時，聚集累積比例為56.4%;在緩沖區(qū)半徑為1 200 m時，聚集累積比例達到92.7%;直到緩沖區(qū)半徑為1 600 m時，聚集累積比例已經(jīng)達到100%.這表明在研究區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)的鄉(xiāng)村聚落之間的相鄰距離小于1 600 m.現(xiàn)在金華市區(qū)在推進新農(nóng)村建設，合理地布置中心村需要地緣相近，并且村莊建設要集約化，有效對村莊進行撤并，加強農(nóng)村居民點基礎設施的共建共享，需要在一定的合理半徑之內(nèi).由圖2可知，在緩沖半徑為900～1 200 m時有2個峰值，布置中心村時，盡量安排中心村與周邊村的距離為1.0～1.2 km.

圖2 金華市區(qū)鄉(xiāng)村聚落的VCM曲線

圖3 金華市區(qū)鄉(xiāng)村聚落的空間聚集特征

3.2 金華鄉(xiāng)村聚落集聚規(guī)律的影響因素分析

3.2.1 水系對鄉(xiāng)村聚落的影響

金華市區(qū)鄉(xiāng)村聚落沿水系的分異見圖4.由圖4(a)可知：緩沖區(qū)半徑從100 m增加到400 m時，金華市區(qū)鄉(xiāng)村聚落的數(shù)目先增加，然后遞減;緩沖區(qū)半徑增加到1 000 m時，其鄉(xiāng)村聚落數(shù)目累積比例為81.4%;當緩沖區(qū)半徑為1 800 m時，聚落數(shù)目累積比例達到93.2%;緩沖區(qū)半徑大于1 900 m時，聚落分布僅占全部聚落的5.9%.這表明金華市區(qū)內(nèi)的鄉(xiāng)村聚落受水系分布影響較為明顯.然后對聚落數(shù)目與緩沖區(qū)半徑之間進行回歸分析，其回歸系數(shù)R2=0.849 1，說明其相關程度很高.其數(shù)量關系可用圖4(b)中的方程式擬合.由圖4(a)可以看出，隨著鄉(xiāng)村聚落緩沖區(qū)半徑的增加，鄉(xiāng)村聚落數(shù)目呈逐漸遞減的關系，距水系距離越遠，聚落分布越少.

圖4 金華市區(qū)鄉(xiāng)村聚落沿水系的分異

金華市區(qū)水系較為發(fā)達，在北山和南山發(fā)源的河流的中下游有很多河流階地及河漫灘，而整個市區(qū)中間是沖積平原，河流縱橫交錯.在這些河谷及平原，地勢比較平坦，土壤肥沃，水源充足，金華是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大市，且金華市區(qū)氣候適合種南方水稻，以灌溉為主，故居于水系邊緣的人口較為密集，聚落分布也較多;而在地勢較高的山區(qū)，其土地貧瘠，水資源受氣候影響較大，不適合人類耕作，人口稀少，聚落分布少［14］.

3.2.2 道路對鄉(xiāng)村聚落的影響

道路作為線狀人工設施，疊加在自然生態(tài)系統(tǒng)之上［15］.道路是聚落間相互連接的通道，聚落和道路間存在復雜的相互作用.一般地，隨著聚落規(guī)模的增加，聚落間的人流、物流需求同步增長，聚落間的路網(wǎng)密度也將迅速增大，而交通的便利也將促進聚落規(guī)模的擴張，彼此間存在一定的相互促進作用［16］.

金華市區(qū)內(nèi)，其道路交通較為發(fā)達.金華市區(qū)鄉(xiāng)村聚落沿道路的分異見圖5.從圖5可知，當?shù)缆肪彌_區(qū)半徑達到100 m時，研究區(qū)內(nèi)的鄉(xiāng)村聚落數(shù)目達到最多，然后再隨著緩沖區(qū)半徑的增加，其鄉(xiāng)村聚落的數(shù)量開始逐漸減少，直到半徑達到2 400 m時，研究區(qū)內(nèi)的所有村莊聚落都落在該緩沖區(qū)內(nèi).當緩沖區(qū)半徑是500 m時，緩沖區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)村聚落的數(shù)目所占全部聚落的比例為70.3%.這說明金華市區(qū)鄉(xiāng)村聚落的分布沿道路交通網(wǎng)絡分布比較明顯，且絕大多數(shù)鄉(xiāng)村聚落鄰近道路布置.用同樣的方法可得鄉(xiāng)村聚落數(shù)目與緩沖區(qū)半徑之間的回歸方程為y=－24.397 ln x+181.46，其回歸系數(shù)R2=0.705 7.這說明道路也是影響金華鄉(xiāng)村聚落分布的重要因素.在新農(nóng)村村莊布點規(guī)劃中可以適當?shù)乜紤]道路的影響，引導部分離道路遠的偏遠鄉(xiāng)村向道路近的村莊集聚.

圖5 金華市區(qū)鄉(xiāng)村聚落沿道路的分異

金華市區(qū)的鄉(xiāng)村聚落沿水系、道路空間集聚結果顯示：盡管在研究區(qū)內(nèi)的聚落沿水系、道路分布有著一定的相似性，都呈現(xiàn)出了在研究區(qū)內(nèi)距離鄉(xiāng)村聚落越遠，其數(shù)目越來越少，且均呈現(xiàn)出逐步遞減的趨勢;但當鄉(xiāng)村聚落在距離水系和道路較近的空間地域(緩沖區(qū)半徑＜500 m)時，鄉(xiāng)村聚落則顯現(xiàn)出其多沿道路集聚特征比沿水系集聚特征更明顯，而在較遠距離內(nèi)(緩沖區(qū)半徑＞500 m)，卻是沿水系集聚的特征比沿道路集聚的特征更明顯.

3.2.3 地形對鄉(xiāng)村聚落的影響

金華地處金衢盆地東段，為浙中丘陵盆地地區(qū)，地勢南北隆起、中部低平.境內(nèi)山地以500～1 000 m低山為主，分布在南北兩側，山地內(nèi)側散布起伏相對和緩的丘陵.盆地底部是寬闊不一的沖積平原，地勢低平［4］.研究區(qū)鄉(xiāng)村聚落的高程分布見圖6.由圖6知：絕大多數(shù)鄉(xiāng)村聚落分布在150 m以下，占聚落總數(shù)的62.1%;高程 150 m以上的占聚落總數(shù)的37.9%.表明隨著地勢的增加，聚落的分布逐漸減少.

研究區(qū)鄉(xiāng)村聚落的坡度分布見圖7.由圖7知：絕大多數(shù)鄉(xiāng)村聚落分布在坡度10°以下，占聚落總數(shù)的76.2%，主要位于盆地底部的沖積平原及河流低階地上;坡度10°以上的占聚落總數(shù)的23.8%，表明隨著坡度的增加，聚落的分布逐漸減少.從地形上來看，坡度較高的村莊不但給人們的生活帶來不便，而且給基礎設施的進入帶來困難，金華市區(qū)在新農(nóng)村建設中，一些在坡度較高的少數(shù)村莊應該進行搬遷，應該盡量把這些村莊往周邊坡度相對較低且開闊地方集聚.

圖6 研究區(qū)鄉(xiāng)村聚落的高程分布

3.2.4 人文經(jīng)濟因素對鄉(xiāng)村聚落的影響

在農(nóng)耕時代，人口因素對鄉(xiāng)村聚落的形成和發(fā)展有著重要的作用，隨著聚落人口的增長，聚落的規(guī)模不斷擴大.如湯溪鎮(zhèn)的著名古村落寺平村和中戴村，本來只有中戴村，整個村只有一個戴姓家族，隨著戴姓人口的增長，受到本村的耕地資源制約，后來就有一支戴姓人遷到中戴村的莘畈溪對面，就形成了現(xiàn)在的寺平村.當今更多的鄉(xiāng)村聚落的擴大和村落之間距離的減小是因為城市化進程的加快和政府在規(guī)劃中的作用.市區(qū)有一個國家級經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)和2個省級經(jīng)濟開發(fā)區(qū)建設，這些都增強了開發(fā)區(qū)周圍的鄉(xiāng)村聚落的集聚.隨著金華市城市化進程的進一步加快，市區(qū)的用水量不斷增加，金華市區(qū)為了解決城市飲水問題和減少一年數(shù)遇的洪澇災害，2004年開始建造九峰水庫，搬遷了庫區(qū)嶺上鄉(xiāng)的5 000人口到湯溪鎮(zhèn)上的移民小區(qū).則嶺上鄉(xiāng)的鄉(xiāng)村聚落將消失，而湯溪鎮(zhèn)擴大了建設用地的同時，聚落空間格局也將發(fā)生變化.

另一方面，產(chǎn)業(yè)的結構也將影響鄉(xiāng)村聚落的分布.近年來金華市區(qū)第一產(chǎn)業(yè)比重持續(xù)下降，第三產(chǎn)業(yè)比重穩(wěn)步提高，第二產(chǎn)業(yè)比重相對平穩(wěn)，基本維持在45% ～47%.2005年金華市區(qū)的3次產(chǎn)業(yè)結構為8.00∶45.55∶46.45.從3次產(chǎn)業(yè)構成變化來看，20世紀80年代中期是市區(qū)產(chǎn)業(yè)調(diào)整的關鍵時期，1983年至1986年間市區(qū)產(chǎn)業(yè)結構由“一二三”快速演變?yōu)椤岸蝗?、“二三一?根據(jù)產(chǎn)業(yè)結構演變規(guī)律，在十二五規(guī)劃期內(nèi)金華市區(qū)產(chǎn)業(yè)結構將會進一步演變?yōu)椤叭弧苯Y構.目前金華市區(qū)正在大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，2009年第一產(chǎn)業(yè)增加值為11.78億元，增長6.5%;第二產(chǎn)業(yè)增加值為47.94億元，增長7.7%;第三產(chǎn)業(yè)增加值為38.03億元，增長12.8%［17］.以上表明第三產(chǎn)業(yè)是3個產(chǎn)業(yè)中增長最快的產(chǎn)業(yè)，其中旅游業(yè)占了很大的比重，在南山有很多旅游資源，不同特色旅游線路的開設都將促進聚落的形成.

圖7 研究區(qū)鄉(xiāng)村聚落的坡度分布

4 結論

本文對金華市區(qū)鄉(xiāng)村聚落的空間集聚特征進行了定量化分析，研究結果表明：

1)金華市區(qū)鄉(xiāng)村聚落的空間分布在中間的盆地底部平坦地勢地區(qū)表現(xiàn)較為聚集，而在南北兩邊的高山丘陵地區(qū)，其鄉(xiāng)村聚落的集聚特征則表現(xiàn)得較為分散，1 200 m以內(nèi)聚落與聚落之間是最大的距離.新農(nóng)村建設中的中心村布點盡量安排在中心村與周邊村距離為1.0～1.2 km這個區(qū)域之內(nèi).

2)區(qū)內(nèi)的水系、道路和地形對區(qū)內(nèi)的鄉(xiāng)村聚落的空間分布具有重要影響.鄉(xiāng)村聚落距離道路、水系越遠，聚落呈現(xiàn)的數(shù)量越少.雖然鄉(xiāng)村聚落沿水系和道路分布有著一定的相似性，但在聚落之間的距離比較近時(緩沖區(qū)半徑＜500 m)，研究區(qū)內(nèi)的鄉(xiāng)村聚落沿道路集聚比較明顯，在鄉(xiāng)村聚落之間距離較遠時(緩沖區(qū)半徑＞500 m)，沿河流水系集聚比較多.絕大多數(shù)鄉(xiāng)村聚落分布在高程為150 m以下的金衢盆地底部的地勢平坦地區(qū)，而在高程大于150 m的高山丘陵地區(qū)，聚落的分布就相對較少.且絕大多數(shù)鄉(xiāng)村聚落分布在坡度10°以下，鄉(xiāng)村聚落隨坡度的增加，聚落的分布逐漸減少.

3)人文經(jīng)濟因素同樣影響聚落的分布.從古至今，人口的增長對聚落的空間分布有著重要的影響.現(xiàn)今鄉(xiāng)村聚落在空間上的形成和消失，除了受人口的增長外還受政府的規(guī)劃引導作用的影響.金華市區(qū)隨著產(chǎn)業(yè)結構的轉(zhuǎn)型，其產(chǎn)業(yè)結構的比重發(fā)生變化，現(xiàn)在正從“二三一”進一步演變成“三二一”結構.第三產(chǎn)業(yè)中旅游業(yè)的發(fā)展也將對鄉(xiāng)村聚落的空間分布產(chǎn)生重要的影響.

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Spatial clustering regularity factor analysis of the rural settlements in Jinhua

YE Wei， HUANG Zhongwei， ZHOU Liangliang

(College of Geography and Environmental Sciences，Zhejiang Normal University，Jinhua Zhejiang 321004，China)

Taking Jinhua ETM image and the national geographical database of China at the scale of 1 ∶250 000 as the major data sources，by judging from the image and investigation on the spot，it was obtained the spatial information of rural settlements.By means of GIS spatial analysis technique，a quantitative analysis on spatial distribution of the rural settlements in Jinhua was made.The results showed that major rural settlements were centralized in certain space;most settlements had favorable status of water system and traffic，the number of settlements decreased gradually as the distance away from them became farther;most settlements located in the flat terrain below 150 m，and most rural settlements had their slopes below 10°.The number of settlements decreased gradually as the slop increased.Finally，the economic factors from the human impact on the rural settlements were discussed concerning the population growth，accelerated urbanization and changes in the industrial structure would be the spatial concentration of rural settlements impact.

rural settlement;spatial distribution;GIS;Jinhua

TP391;K901.8

A

2012-02-29

國家自然科學基金資助項目(41071002)

葉 瑋(1957－)，女，江蘇泰州人，教授，博士.研究方向：環(huán)境變化.

1001-5051(2012)03-0346-06

(責任編輯 杜利民)