郭昌晟，游細(xì)斌，付遠(yuǎn)方

(贛南師范大學(xué) 地理與規(guī)劃學(xué)院，江西 贛州 341000)

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·贛江流域資源與環(huán)境·

基于GIS的丘陵地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展評價(jià)研究
——以江西會昌曉龍鄉(xiāng)為例*

郭昌晟，游細(xì)斌?，付遠(yuǎn)方

(贛南師范大學(xué) 地理與規(guī)劃學(xué)院，江西 贛州 341000)

農(nóng)村居民點(diǎn)整理是低效建設(shè)用地整理的主要內(nèi)容之一.以會昌曉龍鄉(xiāng)為例，運(yùn)用生態(tài)位理論建立農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展評價(jià)體系，采用熵權(quán)TOPSIS法確定各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，通過加權(quán)Voronoi圖對曉龍鄉(xiāng)農(nóng)村居民點(diǎn)進(jìn)行發(fā)展評價(jià)，確定各農(nóng)村居民點(diǎn)的整理方式，并對整理后的農(nóng)村居民點(diǎn)布局進(jìn)行優(yōu)化.結(jié)果表明：研究區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展實(shí)力低級地區(qū)占很大比例，鄉(xiāng)域空間分布類型表現(xiàn)為隨機(jī)型，村尺度表現(xiàn)為集群型，居民點(diǎn)的發(fā)展實(shí)力等級呈現(xiàn)出以河流和交通干道為中心向周邊邊遠(yuǎn)山區(qū)遞減的趨勢.

農(nóng)村居民點(diǎn)整理；熵權(quán)TOPSIS；加權(quán)Voronoi圖；生態(tài)位理論；山地丘陵地區(qū)

我國新型城鎮(zhèn)化不斷前進(jìn)的過程中，低效建設(shè)用地的整理可以緩解日益增長的建設(shè)用地需求與耕地保護(hù)之間的關(guān)系.農(nóng)村居民點(diǎn)整理是低效建設(shè)用地整理的主要內(nèi)容之一，農(nóng)村居民點(diǎn)整理首先要進(jìn)行農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展評價(jià)，在此基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行優(yōu)化布局.對農(nóng)村居民點(diǎn)整理的研究，就研究方法而言，主要有GIS空間分析、AHP、Voronoi圖等.如孔雪松[1]、郜紅娟[2]、朱雪欣[3]、曲衍波[4]、張娟鋒[5]借助GIS空間分析技術(shù)劃定農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展實(shí)力；竇曉璐[6]利用SPSS軟件進(jìn)行因子分析確定村莊的發(fā)展條件；朱亮[7]、紀(jì)亞洲[8]、聶小清[9]利用層次分析法生成人居環(huán)境適宜性評價(jià)圖；李云強(qiáng)[10]、劉仙桃[11]、鐘紫玲[12]、關(guān)小克[13-14]和李鑫[15]采用Voronoi圖Cv值和景觀特征指標(biāo)相結(jié)合的分析方法，研究了地形、公路及河流等環(huán)境因素對農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布特征的影響；鄒亞鋒[16]、劉超[17]運(yùn)用加權(quán)Voronoi圖確定農(nóng)村居民點(diǎn)影響力；陳偉[18]運(yùn)用兩步移動搜索(2SFCA)算法確定遷并村的拆遷范圍和遷移方向；杜挺[19]、劉玉[20]基于熵權(quán)TOPSIS進(jìn)行縣域經(jīng)濟(jì)評價(jià)和空間分析[18-19]；周婧[21]、張佰林[22]基于參與式農(nóng)村評估方法探討了農(nóng)戶兼業(yè)行為與居民點(diǎn)用地形態(tài)變化的關(guān)系[20]；楊俊[23]制作了農(nóng)村居民點(diǎn)整理時序圖.空間尺度上，目前主要集中于縣域及以上尺度空間，對微觀尺度關(guān)注較少.如朱亮、杜挺、劉玉研究了省域的農(nóng)村居民點(diǎn)整理[7，19-20]，曲衍波、張娟鋒、劉仙桃、關(guān)小克的相關(guān)研究集中在北京市區(qū)[4-5，11，13-14]，貧困山區(qū)縣研究有郜紅娟、鐘紫玲、周婧[2，12，21]，平原縣市占有很大比例[1,3,6,8,10,14,16,18]，微觀尺度的研究僅有聶小清、劉超、張佰林、楊俊等[9,17,22,23].

這些研究極大地推動了我國農(nóng)村居民點(diǎn)整理的理論發(fā)展和應(yīng)用.然而，南方丘陵地區(qū)，低山丘陵多，農(nóng)村生產(chǎn)空間極為有限，縣域內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)整理存在顯著差異，因此，在微觀尺度上對農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展進(jìn)行評價(jià)，可以豐富農(nóng)村居民點(diǎn)整理的理論基礎(chǔ)和方法，指導(dǎo)農(nóng)村居民點(diǎn)整理.本文以江西會昌縣曉龍鄉(xiāng)為例，在鄉(xiāng)域微觀角度上，運(yùn)用生態(tài)位理論建立農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展評價(jià)體系，采用熵權(quán)TOPSIS法確定各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，通過加權(quán)Voronoi圖對曉龍鄉(xiāng)農(nóng)村居民點(diǎn)進(jìn)行發(fā)展評價(jià)，確定各農(nóng)村居民點(diǎn)的整理方式，并對整理后的農(nóng)村居民點(diǎn)布局進(jìn)行了優(yōu)化.

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)獲取

1.1 研究區(qū)概況

曉龍鄉(xiāng)位于會昌縣西部，贛州市東南部(圖1).境內(nèi)多為丘陵河谷盆地地形，山地丘陵占總面積的73.28%，主要分布在北部和東部.最大河流安遠(yuǎn)江南北向穿境而過，在北部形成上羅水庫，曉龍河在曉龍集鎮(zhèn)處自東向西匯入安遠(yuǎn)江.過境交通主要有會昌縣城-曉龍鄉(xiāng)-高排鄉(xiāng)縣道，曉龍鄉(xiāng)-安遠(yuǎn)長沙鄉(xiāng)縣道和曉龍鄉(xiāng)-于都靖石鄉(xiāng)鄉(xiāng)道.屬亞熱帶季風(fēng)型氣候，濕潤溫和，四季分明[24]，盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)稻、臍橙、煙葉、紅薯.全鄉(xiāng)總面積131.43 km2，轄曉村村、老屋下村、高蘭村、廟背村、田尾村、里田村、倒圳村、桂林村、塘頭下村、上保村10個村委會和曉龍1個居委會，75個村小組[25].

圖1 曉龍鄉(xiāng)區(qū)位圖

近年來，位于原中央蘇區(qū)的會昌縣迎來蘇區(qū)振興發(fā)展的重大契機(jī)，然而，會昌縣的山地丘陵割裂了城鄉(xiāng)之間的有機(jī)發(fā)展，阻礙了區(qū)域發(fā)展.曉龍鄉(xiāng)開展居民點(diǎn)整理工作，實(shí)行遷村并點(diǎn)工作，把一些偏遠(yuǎn)山區(qū)的居民點(diǎn)遷往集中居住區(qū).這種舉措將使建設(shè)用地進(jìn)一步集中，與此同時把更多的剩余勞動力轉(zhuǎn)移到第二、三產(chǎn)業(yè).鄉(xiāng)村土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整，可以為區(qū)域發(fā)展解決部分建設(shè)用地指標(biāo)，同時轉(zhuǎn)移部分人力資源.

1.2 數(shù)據(jù)來源

1.2.1 空間數(shù)據(jù)

研究采用的空間數(shù)據(jù)主要有GIS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、行政區(qū)邊界，其中GIS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于曉龍鄉(xiāng)MapGIS格式土地利用規(guī)劃，地形數(shù)據(jù)來源于會昌縣10 m間距等高線，鄉(xiāng)行政區(qū)邊界來源于會昌縣總體規(guī)劃圖，村行政區(qū)邊界來源于曉龍鄉(xiāng)村莊布點(diǎn)規(guī)劃圖.

1.2.2 屬性數(shù)據(jù)

屬性數(shù)據(jù)中的社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于曉龍鄉(xiāng)村莊布點(diǎn)規(guī)劃(2012～2030年)、曉龍鄉(xiāng)2013年統(tǒng)計(jì)報(bào)表.

2 評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

除了地形因素外，影響農(nóng)村居民點(diǎn)現(xiàn)狀分布的因素還有各居民點(diǎn)之間的區(qū)位聯(lián)系、居民收入水平、居民生產(chǎn)生活風(fēng)俗和交際活動.群落中生物所處地位和所起作用為生態(tài)位(niche)，是研究區(qū)域?yàn)榫用裉峁┑纳鷳B(tài)環(huán)境和文化經(jīng)濟(jì)因素的加總[26].生態(tài)環(huán)境因素關(guān)乎農(nóng)民的生計(jì)，文化經(jīng)濟(jì)因素制約著農(nóng)民的幸福富強(qiáng).考慮到現(xiàn)有居民點(diǎn)基礎(chǔ)和影響支配力在居民點(diǎn)評價(jià)中不可忽視的重要作用，本文根據(jù)生態(tài)位態(tài)勢理論，建立評價(jià)指標(biāo)體系.根據(jù)曉龍鄉(xiāng)實(shí)際情況，針對南方丘陵地區(qū)這一特定地域選取對居民點(diǎn)發(fā)展具有重大影響的主導(dǎo)限制因素，體現(xiàn)在蘇區(qū)振興發(fā)展過程中亟待解決的問題，所選取的指標(biāo)應(yīng)具有差異較大、相關(guān)性較小、可定量的特征.按生態(tài)位發(fā)展態(tài)勢分類，選取如下指標(biāo)，構(gòu)建農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展評價(jià)指標(biāo)體系(見表1).

表1 農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展評價(jià)指標(biāo)體系

其中地形位指數(shù)平均了高程和坡度屬性值，綜合體現(xiàn)地形影響了建設(shè)的難易程度，其計(jì)算公式如下[10]：

(1)

3 農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展評價(jià)與優(yōu)化

圖2 曉龍鄉(xiāng)村莊居民點(diǎn)Voronoi圖

3.1 農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布特征

把MapGIS格式曉龍鄉(xiāng)土地利用規(guī)劃圖文件轉(zhuǎn)換后加載到ArcGIS 9.3中，提取農(nóng)村居民點(diǎn)，生成Voronoi圖[11](見圖2).

統(tǒng)計(jì)斑塊數(shù)、用地比例、密度、平均面積、Cv值(標(biāo)準(zhǔn)差/平均值×100%)、斑塊總面積，得到曉龍鄉(xiāng)各村居民點(diǎn)空間分布表(見表2).

表2 曉龍鄉(xiāng)各村居民點(diǎn)空間分布

農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布有集群型(Cv值大于64%)、隨機(jī)型(Cv值33%～64%)和均勻型(Cv值小于33%)3種，其中集群型往往與水源、耕地、林場或縣鄉(xiāng)道等特定資源的靠攏分布有關(guān)，均勻型分布則體現(xiàn)了自然、經(jīng)濟(jì)條件和人民生產(chǎn)生活的相似性，隨機(jī)型分布表明居民點(diǎn)分布與自然、經(jīng)濟(jì)條件和人民生產(chǎn)生活的相關(guān)性并不明顯.

由表2可知，基于Voronoi圖的曉龍鄉(xiāng)域農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布Cv值為37.41%，其空間分布類型表現(xiàn)為隨機(jī)型.這是因?yàn)闀札堗l(xiāng)地處贛南低山丘陵地區(qū)，七分半山一分半水一分田的特定地形格局，在交通便利、水源充足的地區(qū)固然有聚集居民點(diǎn)，但在偏遠(yuǎn)甚至人跡罕至的地區(qū)也有零星居民點(diǎn).里田村、塘頭下村居民點(diǎn)斑塊數(shù)和斑塊總面積最少，村莊規(guī)模較小.上保村、廟背村、桂林村用地比例、密度、平均面積較大，土地集約利用有較大空間.曉龍村斑塊數(shù)、用地比例和密度比較大，這與集鎮(zhèn)在全鄉(xiāng)社會經(jīng)濟(jì)的中心地位直接相關(guān).曉村村、廟背村都是緊鄰集鎮(zhèn)的村，是未來集鎮(zhèn)拓展空間，集鎮(zhèn)的輻射作用初步顯現(xiàn).老屋下村、高蘭村、倒圳村、塘頭下村用地比例、密度、平均面積較低，可以在集聚的前提下擴(kuò)大居民點(diǎn)規(guī)模.而作為個體的11個村的Cv值絕大部分都大于100%，呈現(xiàn)集群型分布.用自然斷點(diǎn)分級法把Cv值分5類得到曉龍鄉(xiāng)Cv值分布圖(見圖3).村域尺度上沿交通干道和水域的居民點(diǎn)Cv值較高，形成向優(yōu)良經(jīng)濟(jì)和自然條件集聚的趨勢.在大分散、小集中的格局下，形成了中心村帶動基層村的布局模式.

3.2 基于加權(quán)Voronoi圖的居民點(diǎn)發(fā)展評價(jià)

曉龍鄉(xiāng)等高線要素經(jīng)過式(1)計(jì)算得到地形位圖(見圖4).

圖3 曉龍鄉(xiāng)Cv值分布圖 圖4 曉龍鄉(xiāng)地形位圖

按表3的道路影響半徑生成緩沖區(qū)，自然斷點(diǎn)分級法分為5個層級得到道路通達(dá)度圖(見圖5).

表3 道路影響半徑

圖5 曉龍鄉(xiāng)道路通達(dá)度圖

行政村sep+isep-iCi高蘭0．7190．1180．141老屋下0．2990．5140．632曉村0．5650．2640．319田尾0．5310．3020．363里田0．1710．6440．790廟背0．0980．7210．881曉龍0．0000．8111．000桂林0．7030．1250．150塘頭下0．3940．4370．526上保0．7980．0530．062倒圳0．3230．4950．605

注：計(jì)算結(jié)果保留3位小數(shù).

圖6 曉龍鄉(xiāng)村莊居民點(diǎn)加權(quán)Voronoi圖

圖7 曉龍鄉(xiāng)農(nóng)村居民點(diǎn)整治分區(qū)規(guī)劃圖

表4 各指標(biāo)的最優(yōu)解、最劣解、熵值和權(quán)重

3.3 農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化

在ArcGIS 9.3中按表4指標(biāo)權(quán)重加權(quán)求和(指標(biāo)正逆為負(fù)的取倒數(shù))，和曉龍鄉(xiāng)村莊居民點(diǎn)加權(quán)Voronoi圖進(jìn)行空間疊加.用自然斷點(diǎn)分級法進(jìn)行重分類，將全鄉(xiāng)分為高發(fā)展實(shí)力級、中高發(fā)展實(shí)力級、中發(fā)展實(shí)力級、低發(fā)展實(shí)力級、不適宜發(fā)展5個層級，結(jié)合以上分析，得出曉龍鄉(xiāng)農(nóng)村居民點(diǎn)整治分區(qū)規(guī)劃圖和曉龍鄉(xiāng)農(nóng)村居民點(diǎn)布局(見圖7、表6).

表6 曉龍鄉(xiāng)農(nóng)村居民點(diǎn)布局

高發(fā)展實(shí)力級居民點(diǎn)占總面積15.36%，主要集中在倒圳村和田尾村，處于西北-東南河谷交通干道沿線.這兩個村擁有自己特有的臍橙和紅薯產(chǎn)業(yè)，相對其他村更能集聚勞動力.中高發(fā)展實(shí)力級居民點(diǎn)占總面積14.07%，主要集中在集鎮(zhèn)所在地曉龍村，其規(guī)模較大，交通通達(dá)度較好，人口集聚度較強(qiáng)，具備較好經(jīng)濟(jì)規(guī)模和輻射功能，但空間受限，只能在曉龍河與安遠(yuǎn)江匯流處集中建設(shè).中發(fā)展實(shí)力級居民點(diǎn)占總面積27.82%，主要集中在中部河谷地區(qū)的廟背村、曉村村，鄰近交通干道的老屋下村、里田村.整治過程中，集鎮(zhèn)應(yīng)與其統(tǒng)籌發(fā)展，延伸集鎮(zhèn)市政基礎(chǔ)設(shè)施，加強(qiáng)農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)，增強(qiáng)集鎮(zhèn)吸引力，扭轉(zhuǎn)人口流失趨勢.低發(fā)展實(shí)力級居民點(diǎn)占總面積24.31%，主要集中在西北和東北的上保村、桂林村、高蘭村部分地區(qū).此區(qū)域山林偏多，農(nóng)業(yè)增收手段有限.整治過程中應(yīng)當(dāng)充分聽取當(dāng)?shù)卮迕褚庖姡x取集中建房點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)集聚化現(xiàn)代農(nóng)業(yè).不適宜發(fā)展級居民點(diǎn)占總面積18.44%，主要集中在北部的塘頭下村和高蘭村部分地區(qū).該地區(qū)地形復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害頻繁，提倡有計(jì)劃地遷出至周邊發(fā)展條件較好的居民點(diǎn)，從而在一定程度上實(shí)現(xiàn)自然資源高效利用.

4 結(jié)論

本文結(jié)合生態(tài)位態(tài)勢理論，以會昌縣曉龍鄉(xiāng)為例，通過建立農(nóng)村居民點(diǎn)發(fā)展評價(jià)模型，計(jì)算鄉(xiāng)域內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)生態(tài)位態(tài)勢，從而評價(jià)居民點(diǎn)發(fā)展實(shí)力.依據(jù)計(jì)算結(jié)果，將全鄉(xiāng)農(nóng)村居民點(diǎn)分為5類，分別是高發(fā)展實(shí)力級、中高發(fā)展實(shí)力級、中發(fā)展實(shí)力級、低發(fā)展實(shí)力級、不適宜發(fā)展級居民點(diǎn).從整體上看，全鄉(xiāng)居民點(diǎn)發(fā)展不夠理想，不適宜發(fā)展、低發(fā)展實(shí)力級面積為56.14平方公里，占全鄉(xiāng)面積42.75%，發(fā)展實(shí)力低級地區(qū)占很大比例.鄉(xiāng)域空間分布類型表現(xiàn)為隨機(jī)型，村尺度表現(xiàn)為集群型.受南方丘陵地形影響，在空間分布上有明顯的地形分異和交通導(dǎo)向特征，居民點(diǎn)空間分布形成中心村帶動基層村“大分散、小集中”的空間格局，居民點(diǎn)的發(fā)展實(shí)力等級呈現(xiàn)出從沿河和交通干道地區(qū)向周邊邊遠(yuǎn)山區(qū)遞減的趨勢.

鄉(xiāng)村聚落拆遷安置需謹(jǐn)慎，農(nóng)民宅基地和土地承包權(quán)屬都要考慮進(jìn)整治中.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中耕作距離的遠(yuǎn)近制約著農(nóng)民增產(chǎn)增收.農(nóng)業(yè)機(jī)具、管理模式現(xiàn)代化將進(jìn)一步遏制“空心村”的形成.同時，應(yīng)加強(qiáng)對村民現(xiàn)有的居住習(xí)慣、生活方式及社交范圍的研究.面對紛繁復(fù)雜的農(nóng)村居民點(diǎn)改遷利益面，今后研究應(yīng)多樣化評價(jià)指標(biāo)體系，更加貼近地域?qū)嶋H，把村民社會文化生產(chǎn)生活習(xí)俗納入規(guī)劃考慮因素.

[1] 孔雪松.基于農(nóng)戶意愿的農(nóng)村居民點(diǎn)整理潛力測算與優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26(8)：296-299.

[2] 郜紅娟.基于GIS的巖溶山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)用地適宜性評價(jià)[J].水土保持研究，2015，22(2)：200-203.

[3] 朱雪欣.基于GIS的農(nóng)村居民點(diǎn)區(qū)位評價(jià)與空間格局優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26(6)：326-331.

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Development Evaluation of Rural Settlements in Hilly Area Based on GIS:A Case Study of Xiaolong Township of Jiangxi

GUO Changsheng, YOU Xibin, FU Yuanfang

(SchoolofGeographyandPlanning,GannanNormalUniversity,Ganzhou341000,China)

Rural residential land consolidation is an important component of inefficient constructive consolidation. A rural settlements development evaluation system is established based on ecological niche theory.Employ entropy weight-TOPSIS is used to calculate the weight of indicator.Adopt weighted Voronoi diagram is used to evaluate the development extent of rural settlements.Spatial optimize of rural settlements is rearranged by using development extent result.The results shows that the settlements of the low-grade development occupy a large scale,and the township space distribution is random pattern and the village is colonial.Moreover,the development grade of settlements are decreased from the areas that are located near the rivers and the traffic arteries to the areas that are located in the surrounding remote mountains.

rural residential land consolidation; entropy weight-TOPSIS; weighted Voronoi diagram; ecological niche theory; hilly area

2016-03-28

10.13698/j.cnki.cn36-1346/c.2016.06.024

研究生創(chuàng)新專項(xiàng)基金(YCX15A046)

郭昌晟(1992-)，男，江西贛州人，贛南師范大學(xué)地理與規(guī)劃學(xué)院碩士研究生，研究方向：區(qū)域發(fā)展與城鄉(xiāng)規(guī)劃.

? 通訊作者：游細(xì)斌(1975-)，男，湖南岳陽人，贛南師范大學(xué)地理與規(guī)劃學(xué)院副教授，博士，研究方向：區(qū)域發(fā)展與城鄉(xiāng)規(guī)劃.

http://www.cnki.net/kcms/detail/36.1037.C.20161209.1521.050.html

F301.23

A

1004-8332(2016)03-0099-05