多維視角下江西省余江縣農村居民點分布特征及其影響因素

黃 聰，趙小敏2，*，郭 熙，謝 文，張佳佳，葉英聰（1.江西農業大學國土資源與環境學院，江西南昌330045；2.江西農業大學江西省鄱陽湖流域農業資源與生態重點實驗室，江西南昌330045）

多維視角下江西省余江縣農村居民點分布特征及其影響因素

黃 聰1，2，趙小敏2，*，郭 熙1，2，謝 文1，2，張佳佳1，2，葉英聰1，2
（1.江西農業大學國土資源與環境學院，江西南昌330045；2.江西農業大學江西省鄱陽湖流域農業資源與生態重點實驗室，江西南昌330045）

以江西省余江縣農村居民點為研究對象，引入VCM曲線、核密度估計法、空間自相關分析、Voronoi圖和地形位指數等研究方法，從空間分布特征和布局影響因素出發，綜合分析了余江縣農村居民點的現狀及其影響因素。結果表明，余江縣農村居民點分布特征呈集聚型，居民點高值區集中在中部平原區域。影響居民點分布格局的主要因素為地形位指數、坡向、地質災害、水土流失、道路、水系、城鎮。農村居民點都向地形位指數優勢區、坡向優勢區、道路發達便捷區、水系優越區、城鎮區集中；地質災害易發區、地形位指數和坡向劣勢區對居民點吸引力不強，分布的居民點較少。對居民點集中的優勢區域，可作為重點發展型區域，對農村居民點建設進行合理的規劃和引導；對居民點較少的劣勢區域，如畫橋鎮、黃莊鄉和塘潮源林場等，在做好防范措施的同時，建議逐步調整搬遷優化農村居民點。

農村居民點；VCM曲線；核密度估計；空間自相關分析

隨著經濟社會的發展，人類生產生活方式發生了巨大的轉變，人地矛盾日漸突出。只有科學合理地利用土地，實現人地關系的和諧，才能推動整個社會的可持續發展［1］。農村居民點是當地居民生存的載體，是特定時期自然環境和社會經濟綜合影響的產物，也是人類對土地利用最直觀的展示［2］。農村居民點的發展模式一直以來都比較自由，缺乏合理的規劃，分布散亂，土地利用效率低。在新的時代背景下，需要對農村居民點的現狀分布特征進行研究，為建設適應時代的新型鄉村提供依據［3］。

為推動農村經濟的發展，挖掘農村用地潛力，國家出臺了一系列政策引導農村居民點布局優化，促進城鄉統籌發展，尤其是在新型城鎮化背景下，對農村居民點的研究顯得越來越重要［4］。目前，許多專家學者對農村居民點的研究主要集中在分布特征、適宜性評價和布局優化等方面，如陳德凡等［5］以重慶市長壽區為例，對低山丘陵地帶農村居民點空間分布的特征進行了相關研究，楊學龍等［6］對鄱陽縣農村居民點布局的適宜性進行了綜合評價，樊天相等［7］引入了加權Voronoi圖幫助重慶長壽區海棠鎮確定農村居民點布局優化方案，還有不少學者從農戶意愿［8］和整治潛力［9］等角度對農村居民點做了相關研究。

在總結借鑒現有農村居民點相關研究的基礎上，以江西省余江縣農村居民點為研究對象，運用VCM曲線、核密度估計法、空間自相關分析和Voronoi圖等研究方法，從農村居民點空間分布特征和布局影響因素的角度出發，綜合分析低丘崗地地區農村居民點的分布特征，以期為類似地區農村居民點的布局優化提供科學依據和參考借鑒。

1 研究區概況

余江縣地處贛東北，坐落于信江中下游，隸屬鷹潭市管轄，地理坐標116°41′—117°09′E，28°04′—28°37′N，下轄11個鄉鎮和7個農墾場，是全國商品糧生產基地縣。余江縣南北長75 km，縣域范圍呈現南北向的狹長形態，全縣地貌類型以低丘崗地為主，中部是河谷平原，南北為地勢較高的丘陵地帶。全縣面積93 600 hm2，耕地面積32 000 hm2，人口38萬。余江縣氣候類型屬于亞熱帶濕潤季風氣候，氣候溫和；森林覆蓋率達41.9%，植被類型包括常綠闊葉林、針葉林和竹林等；境內信江及其支流的流域面積達82 659 hm2。截至2013年底，余江縣城鎮化率達42.45%，全縣人口密度為4人·hm-2，境內皖贛鐵路、320國道和景鷹高速公路等縱橫貫通。

2 基礎數據與研究方法

2.1 基礎數據

本文以余江縣為研究區域，收集了影響農村居民點布局的基礎資料、專題圖件和其他資料。其中，基礎資料包括余江縣高程數據和2013年1∶10 000土地利用變更調查數據，專題圖件有水土流失圖和地質災害圖，其他資料包括鷹潭市2014年統計年鑒等。

在ArcGIS軟件平臺上，在土地利用變更調查數據庫中提取余江縣農村居民點圖斑，以及道路和水系；矢量化水土流失圖和地質災害圖，然后分別與余江縣農村居民點疊加分析；導入余江縣高程點和高程線數據創建tinggrid圖層，在此基礎上分別獲取余江縣坡向圖、坡度圖和海拔高度圖。本研究將余江縣每個農村居民點圖斑作為分析對象，對11個鄉鎮和7個農墾場中共計4 576個居民點開展研究分析。

2.2 研究方法

2.2.1 VCM曲線

VCM是基于距離漸變尺度的空間分析方法，即對點狀對象進行逐級漸變的緩沖區分析，相鄰對象距離小于緩沖區直徑時緩沖區就會出現疊加，統計不同緩沖區半徑下研究對象在緩沖區疊加范圍內的數量，并繪制出不同半徑下發生緩沖區疊加的研究對象數量增加曲線［10］。本研究先將余江縣農村居民點圖斑轉點，并以20 m為步長，對農村居民點緩沖區半徑逐級遞增，進行統計分析，繪制出VCM曲線。

2.2.2 核密度估計法

核密度估計認為，研究對象在不同空間位置上出現的概率不一樣，密集區發生的概率大。核密度估計是對研究對象分布概率的計算，通過滑動的圓來估算空間點狀研究對象的密度［11］。本研究以點狀余江縣農村居民點為研究對象，進行核密度估計，對農村居民點的空間集聚程度做可視化表達，計算公式如下。

式（1）中：Fn（x）代表核密度估計值；h代表帶寬；n代表帶寬內點的個數；（x-xi）代表估計點x與xi的距離。

2.2.3 空間自相關分析

空間自相關分析［12-13］是對某一研究區域內不同研究對象某一特性在空間上相互關系的分析，如果相鄰的研究對象某一特性相似，則存在空間正相關。本研究以余江縣各村居民點的平均斑塊面積為屬性值，采用全局聚類分析方法Global Moran's I和熱點探索分析方法Getis-Ord

研究余江縣農村居民點用地規模的分布特征，計算公式分列如下。

式（2）中，I代表全局Moran指數，n代表研究對象的個數，wij代表空間權重矩陣，x代表研究對象屬性值；式（3）中，Z代表標準化統計量的臨界值，E（I）代表理論期望值，Var代表方差；式（4）中，代表統計系數值，d代表研究對象的空間距離，wij代表空間權重矩陣，x代表研究對象屬性值。

2.2.4 Voronoi圖

計算應用幾何學中，Voronoi圖形成的多邊形面積的變異系數可以定量化反映研究對象的空間集散性［14］。本研究以余江縣點狀農村居民點為離散發生點集，N=｛P1，P2，…，Pn｝，對縣域內農村居民點Voronoi圖的計算公式如下。

式（5）中，d代表歐氏距離，Ti代表凸多邊形，x代表集合Ti中的元素。

形成的Voronoi圖中多邊形面積的變異系數CV值可以用來衡量農村居民點空間變化程度，由Voronoi圖多邊形面積的標準差除以平均值計算而來。

2.2.5 地形位指數

地形位指數是由坡度因子和高程因子組合，綜合反映地形狀況的指標［15］，可以分析出適宜定居生活的優勢區域。本研究通過余江縣高程數據獲取余江縣高程圖和地形圖，并通過柵格計算器計算余江縣地形位指數，計算公式如下。

式（6）中，D代表地形位指數，G代表高程值，P代表坡度值。

3 結果與分析

3.1 農村居民點分布現狀與特征

3.1.1 農村居民點空間分布

借助VCM曲線，可以從距離層面上定量分析余江縣農村居民點空間分布格局（圖1）。VCM曲線在緩沖區半徑為40 m時出現峰值，該遞增區間緩沖區發生疊加的農村居民點個數增加最多，說明大多數農村居民點相距的直線距離是80 m。緩沖區在較小的半徑時發生疊加，表明余江縣農村居民點在空間分布上較為集中。

余江縣農村居民點累積頻率直方圖分析表明（圖2），在緩沖區半徑為160 m時，有90.36%的農村居民點緩沖區發生了疊加；在緩沖區半徑為600 m時，所有農村居民點緩沖區發生了疊加，說明農村居民點相鄰距離大多在160 m以內，進一步表明余江縣農村居民點的空間分布總體上較為集中。

圖1 農村居民點VCM曲線Fig.1 The VCM curve of rural residential

圖2 農村居民點累積頻率直方圖Fig.2 Cumulative frequency histogram of rural residential

圖3 農村居民點核密度估計圖Fig.3 Diagram of rural residential kernel density estimation

3.1.2 農村居民點空間集聚

核密度估計是對研究對象空間分布特征進行分析的方法，能直觀體現出研究對象在空間分布上的集聚情況。核密度高值區或高集聚點主要分布在中部平原區域的潢溪鎮、中童鎮，以及鄧埠鎮、平定鄉和洪湖鄉交界處（圖3）。縣域各高值區一般沿道路分布，并且由主干道路串聯起來，如沿206國道、320國道和207省道周邊分布的農村居民點相對較為密集。由于鄉鎮的輻射作用，各鄉鎮政府駐地周圍都分布有核密度高值區。核密度低值區主要分布在南北丘陵地帶，如高公寨林場、畫橋鎮和馬荃鎮等，并且縣界附近的農村居民點分布也相對較為分散，另外低值區的農村居民點離主干道和水源也有一定距離。余江縣農村居民點分布基本上覆蓋整個縣域，呈現大分散、小集聚的狀態。

3.1.3 農村居民點空間規模

通過Global Moran's I分析，全局Moran's I指數為0.24，并且Z值達到了4.98，說明余江縣農村居民點的平均斑塊面積在空間距離上存在顯著的正相關，農村居民點規模大的區域與小的區域分別都趨于集聚。運用Getis-Ord方法對余江縣各村居民點平均斑塊面積的集聚性進行熱點分析，并通過自然斷點法得到農村居民點平均斑塊面積的熱點分布圖（圖4）。分析可知，余江縣農村居民點平均斑塊面積的冷點區和次冷點區村莊個數合計占比達63.46%，說明冷點區和次冷點區規模大于熱點區和次熱點區的規模。平均斑塊面積熱點區大都分布在中部平原區域的錦江鎮、潢溪鎮、春濤鄉、中童鎮和楊溪鄉，冷點區主要分布在南北丘陵地帶的畫橋鎮、馬奎鎮、黃莊鄉和洪湖鄉，以及鄧埠鎮，并且次熱點區、次冷點區和冷點區以熱點區為中心向外輻射分布。與核密度圖進行對比分析可知，農村居民點的核密度高值區與平均斑塊面積的熱點區都分布在綜合條件較為優越的中部平原區域，由于核密度高值區靠近鄉鎮政府，用地面積會有所控制，所以這兩類區域并不重合；然而，綜合條件較差的南北丘陵區域不利于居住，因此，農村居民點的核密度低值區與平均斑塊面積的冷點區在此有重合。

圖4 農村居民點平均斑塊面積熱點分布圖Fig.4 The hot map of rural residential average patch area

表1 余江縣農村居民點空間分異特征Table 1 The rural residential space differentiation characteristics of Yujiang County

3.1.4 農村居民點空間分異

對余江縣各鄉鎮及農場農村居民點的屬性進行統計分析，結果如表1。余江縣共有農村居民點4 576個，面積6 622.81 hm2，占縣域總面積比重為7.11%，平均斑塊面積為1.447 3 hm2，CV值為141.71%，參考Duyckaerts等［16］提出的CV值分類標準，余江縣農村居民點的空間分布屬于集聚型。其中，農村居民點面積最多的3個地方依次是中童鎮、洪湖鄉和春濤鄉，且中童鎮和洪湖鄉農村居民點個數也為前二；除了劉家站墾殖場，其他農墾場農村居民點面積和個數都很少。春濤鄉、潢溪鎮和平定鄉等鄉鎮及農墾場地處綜合條件優越的中部平原區域，該區域農村居民點平均斑塊面積大于縣域平均斑塊面積；畫橋鎮、黃莊鄉和馬荃鎮處于南北丘陵地帶，農村居民點平均斑塊面積小于縣域平均斑塊面積。用地比重較小的鄉鎮及農墾場有畫橋鎮、馬荃鎮和塘潮源林場等，主要分布在南北丘陵地帶。各鄉鎮及農場農村居民點CV值最小的是張公橋農場，為48.37%，其他的均大于80%。整體來看，余江縣內各鄉鎮及農墾場農村居民點的集聚性都很高。

3.2 農村居民點布局影響因素及影響機制

3.2.1 自然環境因素

自然環境是人們居住生活的基礎因素，決定了居住的適應性，人們會優先選擇自然環境優越的地區定居。本研究選取地形位指數和坡向2個因子來分析自然環境因素對農村居民點布局的影響。

（1）地形位指數。高程和坡度低的地方對于農村選址屬于地形優勢區，會大大降低建設、生產和生活成本，地形位指數越低，地形越平坦，越適宜人們定居生活。本研究將余江縣地形位指數劃分為5級，如圖5所示。地形位指數在0.00～1.31區間內的農村居民點共6 098.91 hm2，占縣域農村居民點總面積比例達92.09%，說明絕大部分農村居民點都處在地形優勢區；地形位指數在1.31～2.02區間內的農村居民點共375.82 hm2，占縣域農村居民點總面積的5.67%；地形位指數在2.02～4.82區間內的農村居民點共148.07 hm2，僅占縣域農村居民點總面積的2.24%，這部分農村居民點主要分布于南北靠近縣界的丘陵地帶，如畫橋鎮、高公寨林場和塘潮源林場等。

（2）坡向。農村居民點選址在坡向朝南的位置采光性好，人們居住生活的適宜性隨著坡向從南到北依次降低。本研究將坡向從南到北劃分為9個類別，結果如表2。坡向條件較好的平面、南面、東南面和西南面共分布了5 629.07 hm2的農村居民點，占縣域農村居民點總面積的85.00%，說明絕大部分農村居民點處在坡度優勢區；坡向條件中等的東面和西面共分布了468.74 hm2的農村居民點，占總面積的7.08%；坡向條件較差的東北、西北和北面共分布了525.01 hm2的農村居民點，占比為7.92%，與東面和西面分布位置大體相同，主要在縣界位置和南北丘陵地帶，在中部平定鄉和洪湖鄉也有部分分布。

圖5 余江縣地形位指數圖Fig.5 The topographic index figure of Yujiang County

表2 農村居民點在不同坡向上的分布情況Table 2 The distribution of rural residential in different slopes

3.2.2 生態安全因素

生態安全是人們居住生活的限制因素，不僅對人們的生產生活有影響，而且對生命財產安全有威脅性；因此，應對居住區的生態安全進行評估，并做好相應的防范措施。本研究選取地質災害和水土流失2個因子來分析生態安全因素對農村居民點布局的影響。

（1）地質災害。農村居民點選址首要考慮的問題就是安全性，對選址區域的地質情況要進行充分的調查評估。余江縣農村居民點受地質災害影響情況統計結果如表3所示。安全區的農村居民點共4 962.03 hm2，占縣域農村居民點總面積的74.92%，說明絕大部分農村居民點不受地質災害影響；高易發區、中易發區和低易發區農村居民點共 1 660.78 hm2，占總面積的25.08%，分布在南北丘陵地帶。尤其是高易發區農村居民點面積占比達12.62%，主要位于畫橋鎮和黃莊鄉境內，建議此類區域內的農村居民點要逐步實現搬遷。

（2）水土流失。水土流失會導致地表穩定性降低，有可能導致洪澇災害的發生；且土層松動和土壤營養元素的流失可能導致土地沙質化，不利于植被的生長和作物的耕種。余江縣農村居民點受水土流失影響情況統計結果如表4所示。不受水土流失影響的農村居民點共4 357.35 hm2，占縣域農村居民點總面積的65.79%，說明大部分農村居民點不受水土流失影響；水土流失強、中和輕度區域農村居民點共2 265.46 hm2，占總面積的34.21%，主要分布在流經中部平原的信江及其支流附近區域，對此類區域，要加強水土流失治理。

表3 農村居民點受地質災害影響情況Table 3 The situation of rural residential affected by geological disaster

表4 農村居民點受水土流失影響情況Table 4 The situation of rural residential affected by water and soil loss

3.2.3 區位條件因素

區位條件是人們居住生活的發展因素，與人們生產生活的便捷性有著密切的聯系，對村莊經濟發展和村民生活品質的提升都有直接的影響。本研究選取水系、道路和城鎮等3個因子來分析區位條件因素對農村居民點布局的影響。

（1）道路。道路是農村與外界溝通的紐帶，將村莊、鄉鎮和縣市串聯成了一個整體，給人們的生產生活帶來了很大的便捷性，能促進農村經濟的發展。本研究提取了余江縣境內的主干道路，并做緩沖區分析，如圖6所示。可以看出，農村居民點大多沿道路兩側分布，離主干道路500 m內的農村居民點就有3 473.34 hm2，占縣域農村居民點總面積的52.45%，隨著距離的遞增，農村居民點面積呈遞減趨勢。

圖6 農村居民點在道路緩沖區中的分布圖Fig.6 Distribution of rural residential in road buffer

（2）水系。水源是人們日常生活和農工產業發展的重要保障，還具有維持生態平衡的作用。余江縣水系發達，本研究提取了余江縣境內的河流和水庫作為主要水源，以1 000 m為步長做緩沖區分析，緩沖區半徑逐級遞增，統計各級緩沖區內農村居民點面積，并對兩者數量關系進行擬合，結果如圖7所示。分析可知，水源在1 000 m緩沖區范圍內對農村居民點影響較大，此范圍內的農村居民點面積達3 989.51 hm2，占縣域農村居民點總面積的60.23%。靠近水源的農村居民點要注意預防洪澇災害，隨著距離的遞增，農村居民點面積呈指數遞減趨勢。

（3）城鎮。城鎮是區域經濟、政治和文化的交匯中心，作為溝通內外的樞紐，對內可以輻射影響周圍村莊，對外可以引進外界優秀的資源。本研究提取了余江縣各鄉鎮政府所在地為代表，計算農村居民點到最近鄉鎮政府的距離，繪制余江縣農村居民點面積與城鎮距離的關系曲線。如圖8所示，由于城鎮范圍內大都是城鎮用地，所以隨距離的增加，農村居民點面積先上升后下降，在接近4 000 m時出現了峰值，在這個距離城鎮影響力達到了最大；在此范圍內所有的農村居民點面積共計4 269.05 hm2，占縣域農村居民點總面積的64.46%，可以考慮對此距離內的農村居民點進行重點發展。

圖7 余江縣農村居民點與水系關系曲線圖Fig.7 The relationship curve graph of rural residential and drainage

圖8 余江縣農村居民點與城鎮關系曲線圖Fig.8 The relationship curve graph of rural residential and urban

4 結論與討論

農村居民點的現狀分布特征是在一定社會狀態下綜合影響的結果，在當前新型城鎮化、城鄉統籌發展和美麗鄉村建設的時代背景下，農村居民點的布局需要優化調整。本研究以余江縣農村居民點為對象，對農村居民點現狀及其影響要素進行多角度分析。結果表明，余江縣農村居民點呈集聚型分布，雖然農村居民點在整個縣域都有分布，但各居民點之間相距都不遠。核密度估計法和Getis-Ord方法分析結果顯示，居民點高值區集中在中部平原區域。對于居民點集聚中心，可以重點發展；大部分農墾場農村居民點不多，綜合條件相對較差，可以考慮就近搬遷。

影響余江縣農村居民點分布格局的主要因素為地形位指數、坡向、地質災害、水土流失、道路、水系、城鎮。具體地，農村居民點都向地形位指數優勢區、坡向優勢區、道路發達便捷區、水系優越區、城鎮區集中；地質災害易發區、地形位指數和坡向劣勢區對居民點的吸引力不強，分布的居民點較少。對居民點集中的優勢區域，農村居民點建設要進行合理的規劃和引導，對居民點較少的劣勢區域，如畫橋鎮、黃莊鄉和塘潮源林場等，在做好防范措施的同時，農村居民點應逐步優化調整搬遷。

合理的農村居民點布局狀態要做到人地和諧，不僅要考慮農村居民點分布現狀、影響因素和影響機制，還要考慮村民對現狀居住條件的滿意程度、農村的風俗習慣和政府的相關政策。為了給農村居民點的布局優化提供更加合理的依據，在今后，可以對村民進行走訪調查，并結合農村宅基地入市、鄉村旅游和多規合一等最新政策進行深入研究，為農村居民點布局優化提供更加翔實科學的依據。

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（責任編輯 高 峻）

Multidimensional perspective study about rural residential distribution characteristics and its influencing factors of Yujiang County in Jiangxi Province

HUANG Cong1，2，ZHAO Xiao-min2，*，GUO Xi1，2，XIE Wen1，2，ZHANG Jia-jia1，2，YE Ying-cong1，2
（1.School of Environmental and Land Resource Management，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China；2.Key Laboratory of Poyang Lake Basin Agricultural Resources and Ecology of Jiangxi Province，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China）

Taking rural residential in Yujiang County as study object，the spatial distribution characteristics and influencing factors were explored by VCM curve，kernel density estimation method，spatial autocorrelation analysis，Voronoi diagram，topographic index and so on.It was shown that the distribution of rural residential in Yujiang County belonged to cluster type.The high value of rural residential concentrated in the central plains area.The main factors influencing the rural residential distribution pattern consisted of topographic index，slope aspect，geological disasters，water loss and soil erosion，road，drainage，town.The rural residential concentrated to the topographic index advantage area，slope aspect advantage area，road developed area，drainage superior area and urban area.The geological-hazard-prone area，topographic index and slope aspect disadvantage area exhibited little appeal to rural residential.For the advantage region with a lot of rural residential，it could be used as the key developmental area，and reasonable planning and guidance should be provided for the construction of such area.While，for the disadvantage region with little rural residential，such as Huaqiao Town，Huangzhuang Village，Tangchaoyuan forest farm and so on，preventive measures and relocation work should be done.

rural residential；VCM curve；kernel density estimation；spatial autocorrelation analysis

F292

A

1004-1524（2016）08-1428-10

10.3969/j.issn.1004-1524.2016.08.23

2016-04-05

國家自然科學基金資助項目（41361049）；江西省自然科學基金項目（20122BAB204012）

黃聰（1991—），男，江西鷹潭人，碩士研究生，主要從事土地評價與土地規劃研究。E-mail：huangc3751@163.com
*

，趙小敏，E-mail：zhaoxm889@126.com