金華市鄉村聚落空間集聚特征的GIS分析研究

周亮亮，葉 瑋，黃中偉，吳 勇

（浙江師范大學地理與環境科學學院，浙江 金華 321004）

近年來，基于GIS相關技術對我國鄉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。筆者通過利用GIS的空間分析技術對金衢盆地中金華市區的鄉村聚落的空間聚集進行了研究，旨在了解在盆地中的聚落格局的空間集聚規律，為新農村建設的優化和調控提供決策參考。

1 材料與方法

1.1 研究區概況及數據來源

金華市區位于浙江省中西部，東連義烏市，南接遂昌縣、武義縣，西鄰龍游縣，北接蘭溪市。地理經緯度在東經 119°18′～119°56′，北緯 28°44′～29°19′之間。面積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，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就位于南坡；中部為金華江、武義江、義烏江等流域構成的丘陵平原。

結合金衢盆地內的金華市的地理特征，并充分考慮研究所用相關數據采集的可行性和在定量分析中的可操作性，筆者采用的數據信息主要來自于研究區國家1∶25萬基礎地理數據庫和ETM圖像，包括地形等高線、坡度、水系、交通道路數據層等。利用ETM圖像進行一定的分析識別并經過對實地鄉村聚落的調查來獲取金華市各鄉村聚落，得到每個村落的經緯度坐標，錄入計算機中形成一個數據庫。共獲得鄉村聚落330個。

1.2 研究方法

研究以GIS中的緩沖區分析模塊為基礎，采用漸變尺度的空間結構度量方法（Variable Clumping Method，VCM）。其原理是對某一鄉村聚落（圖斑抽取為點）為中心進行緩沖區分析時，當相鄰聚落的距離小于緩沖區半徑的兩倍時，它們之間的緩沖區就會產生相互疊加的現象，如果相鄰聚落的距離大于緩沖區半徑的兩倍及以上時，它們之間的緩沖區表現是分離的。當緩沖區半徑發生變化，鄉村聚落緩沖區出現疊加的數量就會發生相應的變化，根據這兩者之間的關系可以定量地反映出聚落的空間分布格局，即VCM曲線[1-2]。當研究區的鄉村聚落分布較為集中，即成團簇狀布局時，緩沖區會在其半徑還較小時就已經出現疊加現象。當研究區的鄉村聚落之間分布較零散，即各鄉村聚落間距離較遠，此時緩沖區疊加往往出現在半徑較大的時候。筆者采用的緩沖區最小尺度為100 m，并以100 m為單位進行逐級遞增，從而建立起鄉村聚落一系列的緩沖區。然后統計在各種緩沖區半徑下的緩沖區內相互疊加的聚落數量，最后再以各緩沖區半徑為橫軸，以緩沖區內發生相互疊加的聚落而生成增加出來的村莊個數為縱軸，從而建立起鄉村聚落空間集聚的VCM曲線。再以此為基礎對金華市區中所有鄉村聚落的空間分布格局進行定量化測度分析。

將國家基礎地理數據庫中解讀出來的金華市區1∶25萬基礎數據中等高線圖層在Arcgis10軟件中進行插值生成DEM，進而生成坡度圖。應用GIS中的空間分析功能，提取出所建研究區的鄉村聚落數據庫中各點狀聚落的坡度和高程，從而對金華市區中的鄉村聚落分布與地形之間的關系進行定量化分析。

從以上的基礎數據中提取水系和道路兩旁分布的鄉村聚落相關數據信息，運用GIS中的緩沖區分析功能對鄉村聚落沿河流水系、道路交通網聚集的情況分別進行定量化分析，道路、水系緩沖區的最小尺度均為100 m，獲得水系、道路對鄉村聚落的影響程度。

2 結果與分析

2.1 鄉村聚落在空間上的聚集特征

金華市區的鄉村聚落的VCM曲線（圖1）顯示：VCM曲線從緩沖區半徑從100 m增加到400 m時其鄉村聚落的數量開始上升，900 m時出現第一個峰值；半徑1 200 m時，鄉村聚落緩沖區曲線開始由緩沖區半徑的增加而下降；當鄉村聚落緩沖區半徑大于1 500 m時，VCM值就開始趨近于0，即表明所有的聚落緩沖區已經能完全疊加。鄉村聚落的聚集累積比例表明：在緩沖區半徑為900 m時，百分比為56.4%；在緩沖區半徑為1 200 m時，鄉村聚落的聚集累計比例達到92.7%；緩沖區半徑為1 600 m時，金華市區中的鄉村聚落數量的聚集累計已經達到100%，即所有的村莊聚落在緩沖區內完全疊加。這就表明在研究區內絕大多數鄉村聚落之間的相鄰距離小于1 600 m，它們在一定空間地域內會呈現相對比較集中趨勢。此外，還有7.2%的鄉村聚落在相鄰距離1 300~1 600 m之間，在一定空間地域上呈現出相對分散分布狀態。

2.2 鄉村聚落在沿水系上的空間集聚特征

如圖2所示，從緩沖區半徑100～400 m時，金華市區鄉村聚落的數目先增加，然后遞減；緩沖區半徑增加到1 000 m時，其鄉村聚落數目累積百分比為81.4%；當半徑為1 800 m時，達到93.2%；大于1 900 m時，聚落分布僅占全部聚落的5.9%。這表明金華市區內的鄉村聚落受水系分布影響較為明顯。對聚落數目與緩沖區半徑之間進行回歸分析，其回歸系數R2=0.849 1，說明其相關程度很高。其數量關系可用圖3中的方程式擬合，由圖3可知，隨鄉村聚落緩沖區半徑的增加，鄉村聚落數目呈逐漸遞減的關系，距水系距離越遠，聚落分布越少。

2.3 鄉村聚落在沿道路上的空間集聚特征

道路是影響鄉村聚落分布的重要因素之一。金華市區內，其道路交通較為發達。從圖4可知，當道路緩沖區半徑達到100 m時，研究區內的鄉村聚落數目達到最多，隨著緩沖區半徑的增加，其鄉村聚落的數量開始逐漸減少；緩沖區半徑達到2 400 m時，研究區內的所有村莊聚落都在該緩沖區內；當緩沖區半徑是500 m時，緩沖區內鄉村聚落的數目占全部聚落的比例為70.3%。這說明金華市區鄉村聚落的分布沿道路交通網絡分布比較明顯，且絕大多數鄉村聚落鄰近道路布置。在鄉村聚落數目與緩沖區半徑之間建立回歸分析，其中數量關系可用圖5中的方程式進行擬合。其回歸系數R2=0.705 7，說明相關程度亦很高。研究結果表明，鄉村聚落的數目會隨著緩沖區半徑的增加呈逐步遞減的趨勢，即距離道路越遠，聚落分布越來越稀少。

2.4 鄉村聚落的地形空間分異特征

金華地處金衢盆地東段，為浙中丘陵盆地地區，地勢南北隆起、中部低平。境內山地以500～1 000 m低山為主，分布在南北兩側，山地內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[3]。由圖6可知，絕大數鄉村聚落分布在150 m以下，占聚落總數的62.1%，高程150 m以上的占聚落總數的37.9%。這表明隨著地勢的增加，聚落的分布逐漸減少。

如圖7所示，絕大多數鄉村聚落分布在坡度10°以下，占聚落總數的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°以上的占聚落總數的23.8%，表明鄉村聚落也隨著坡度的增加，聚落的分布逐漸減少。

3 結 論

對金華市區的鄉村聚落的空間集聚特征進行了定量化分析，研究結果發現，金華市區的鄉村聚落的空間分布在中間的盆地底部平坦地勢地區表現較為聚集，而在南北兩邊的高山丘陵地區則表現得較為分散。金華市區的絕大多數相鄰鄉村聚落在空間距離為1 200 m時其緩沖區基本重合，即在1 200 m以內是聚落與聚落之間最大的距離。金華市區內的水系、道路和地形對區內的鄉村聚落的空間分布有相當大的影響。鄉村聚落距離道路、水系越遠，聚落的數量越少。雖然鄉村聚落沿水系和道路分布有著一定的相似性，都呈現出了在研究區內距離鄉村聚落越遠，其數目越來越少，且均呈現出逐步遞減的趨勢，但當鄉村聚落在距離水系和道路較近的空間地域（緩沖區半徑＜500 m），鄉村聚落則顯現出其多沿道路集聚特征比沿水系集聚更明顯，而在較遠距離內（緩沖區半徑＞500 m），沿水系集聚的特征比沿道路集聚更明顯。絕大多數鄉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，而在高程大于150 m的高山丘陵地區，聚落的分布就相對較少，且絕大多數鄉村聚落分布在坡度10°以下，隨坡度的增加，聚落的分布逐漸減少。

[1]馮文蘭，周萬村，李愛農，等.基于GIS的岷江上游鄉村聚落空間聚集特征分析：以茂縣為例[J].長江流域資源與環境，2008，17（1）：57.

[2]陳曉軍，劉慶生，張宏業.大城市邊緣區建設用地空間分布格局的定量化測度研究 [J].武漢大學學報（信息科學版），2006，31（3）：260-265.

[3]沈葉琴.金華市生態安全研究[D].金華：浙江師范大學，2006.