基于GIS的河北省鄉村類型及鄉村性地域格局演化

陳紅娟， 馮文釗

(河北地質大學土地資源與城鄉規劃學院，河北石家莊 050031)

鄉村是一個空間地域系統，隨著新農村建設的快速推進及城市化進程的不斷加快，傳統農區的鄉村發展日益受到重視。明確農業與農村發展階段、科學劃分鄉村發展類型、探索區域農村發展分異格局成為當前我國學者創新研究的重要命題和主要任務[1]。“鄉村性”一詞由國外學者Clock在20世紀70年代首次提出，并以此作為評判鄉村發展類型的基本標準[2]；隨后Woods在Clock研究的基礎上對鄉村性基本內涵作出界定與闡釋[3]。我國學者的研究源于20世紀90年代，從探討鄉村性及鄉村轉型概念入手，將定性分析與定量研究相結合，不斷豐富和完善研究成果。張小林提出用“鄉村性”代替“鄉村”這一概念，并構建了鄉村性指數測算模型[4]；孟歡歡等則分別探討了安徽省、河南省的鄉村性空間差異[1，5]；周華等在鄉村性研究的基礎上探討了江蘇省鄉村性及鄉村轉型發展的耦合關系[6]；龍花樓等在分析鄉村性指標的基礎上探討了我國鄉村轉型發展的動力機制及優化對策，并以“蘇南-陜北”樣帶為例劃分鄉村性地域類型[7]。已有的研究從區域對象上看，針對河南等農業大省的鄉村性研究較多，研究重點從東部發達地區不斷向中西部重慶市、四川省等轉移；從研究方法上看，定性分析漸少，定量與定性結合分析不斷增多，指標評價法、相關系數法、線性加權法等方法的應用使鄉村性研究結果更具說服力。河北省是農業大省，為加快河北省現代農業發展步伐，促進農村經濟又好又快發展，河北省制定了《河北省農村經濟發展“十二五”規劃》，并提出“建設農業強省、推進農業大省向經濟大省轉變”等多項任務。因此，通過收集相關數據資料，借助GIS軟件，在科學劃分河北省鄉村發展類型和測算鄉村性的基礎上，系統探討鄉村類型和鄉村性在時間和空間上的演變過程，進一步明確鄉村性空間發展格局。以期可以指導鄉村的合理規劃建設，提升河北省鄉村整體發展實力、實現區域城鄉協調發展并為因地制宜地制定新農村建設相關政策提供依據。

1 研究范圍、數據來源與方法

1.1 研究范圍與數據來源

河北省位于華北地區，東臨渤海、內環京津，設有石家莊、唐山等11個地級市41個市轄區1 970個鄉(鎮)，總面積 19萬km2。研究范圍含河北省地級市內合并的135個縣域單元，選取反映鄉村和縣域經濟發展的相關指標進行統計分析。數據主要來源于《河北經濟年鑒》《河北年鑒》及各地市經濟與社會發展統計公報；圖件資料包括2000、2013年河北省行政區劃圖。使用ArcGIS軟件對收集到的數據資料與圖件資料進行處理，建立反映河北省鄉村經濟發展狀況的空間數據庫。

1.2 研究方法

1.2.1 鄉村發展類型劃分 鄉村發展類型是鄉村自然、經濟、技術條件等相互聯系、相互作用形成的綜合體，是對鄉村各產業結構類型與發展程度的高度抽象[8]。鄉村的發展往往以產業為載體，因此本研究參閱既有鄉村發展類型劃分標準[9]，借助各縣域一二三產業產值比重的均值和標準差之和來判定該縣域鄉村發展類型。如果某縣域一二三產業中某一產業在GDP中所占的比例超過全體樣本的平均值與標準差之和，則認定該產業為該區域經濟發展中的主導產業。因此，本研究選取河北省135個縣域2013年GDP及三大產業比重，將河北省鄉村發展類型分為農業主導型、工業主導型、商貿主導型、綜合發展型等4個類型(表1)。

表1 河北省鄉村發展類型劃分指標體系

1.2.2 鄉村性指數計算

1.2.2.1 鄉村性指數評價指標體系的構建 結合鄉村性指數內涵，考慮計算結果能準確反映區域鄉村發展整體水平，根據指標的客觀性、全面性、可比性、代表性等原則，分別選擇反映鄉村發展水平和縣域綜合發展水平的15個指標建立指標體系，通過鄉村發展水平與縣域綜合發展水平的對比確定鄉村性指數(RI)(表2)。

表2 縣域經濟鄉村性指數評價指標及權重值

1.2.2.2 指標權重的確定 本研究通過熵值法確定指標權重[10]。熵值法是一種客觀賦權方法，它根據各項指標觀測值所提供的信息量來確定指標權重系數，信息量越大，不確定性就越小，熵也就越小；信息量越小，不確定性越大，熵也越大。首先建立原始指標數據矩陣，有n個縣域，m項評價指標，形成原始指標數據矩陣；Xij為第i個城市第j個指標的指標值。計算第j項指標下，第i個觀測值的特征比重mij為Xij的特征比重值，公式為：

(1)

計算指標Xij的差異性系數gj=1-ej。最后利用熵值法估算各指標權重，第j項指標的權重為：

1.2.2.3 鄉村性指數(RI)測算 本研究采用線性加權法確定鄉村性指數。在計算各指標權重的基礎上，分別測算不同區域鄉村發展水平和縣域綜合發展水平，將縣域鄉村發展水平綜合分值與縣域綜合水平相除，得到鄉村性指數，用于表示鄉村發展在社會發展中的重要程度。具體步驟如下：

(2)

(3)

RIj=Xj/Yj。

(4)

式中：RIj表示第j縣域的鄉村性指數；Xj表示第j個縣域的鄉村發展水平；Yj表示第j個縣域的綜合發展水平；ωij表示各項評價指標權重值；xij、yij分別表示第j個縣域鄉村發展水平和縣域綜合發展水平指標中第i項指標的標準化值。其中，RI>1 表示該區域農業基本生產狀況良好、農業生產在社會發展中的貢獻率極大，鄉村發展水平較突出；RI<1表示該區域農業生產相對縣域綜合發展略顯薄弱，非農產業是縣域經濟發展的主要推動力量。

1.2.3 空間自相關分析 空間自相關是指分布于不同空間位置的地理事物，其某一屬性值存在統計相關性，通常距離越近的兩值之間相關性越大[11]。空間自相關可進一步分為全局空間自相關和局域空間自相關。全局空間自相關用于描述某現象的整體分布狀況，判斷此現象在空間中是否有聚集性，但并不能確切指出聚集在哪些地區；局域空間自相關可更詳細反映局部小區域單元上的某種地理現象與相鄰局部區域小單元同一現象或屬性值的相關程度。

全局空間自相關模型：

局域空間自相關模型：

2 結果與分析

2.1 鄉村發展類型時空變動

由圖1可知，農業主導型鄉村主要分布在河北省北部的張北、沽源、尚義，中部的固安、永清、饒陽以及南部的威縣、肥鄉等縣域。這些地區受自然狀況、交通條件、政策調整等方面的影響，農業仍然是當地經濟發展的主導產業。工業主導型鄉村主要分布于河北省東部的唐山市下轄縣及河北省中部、南部區域。這些縣域多分布于“京廣、京九”鐵路沿線附近，交通便利、經濟基礎雄厚，是傳統的工業生產區域。商業主導型鄉村分布于河北省西部山區、東北部平原區等，這些區域自然優勢獨特，以旅游業帶動三產發展是鄉村經濟發展的主要途徑。

從數量變化來看，2000—2013年河北省專業主導型鄉村與綜合發展型鄉村數量基本相當但互有增長。綜合發展型鄉村在14年間增加了3個，所占比重由50.70%上升為 52.59%，反映出河北省鄉村發展在一二三產業調整方面取得了一定成效，部分鄉村的綜合發展趨勢日益顯著。對于專業主導型鄉村發展來說，農業主導型鄉村數量由2000年的24個減少為2013年的20個，整體數量上存在下降趨勢；工業主導型鄉村數量略有上升，所占比重由2000年的17.04%上升為2013年18.52%；商貿主導型鄉村數量略有下降，所占比重由14.81%下降為14.07%(表3)。總體來看，河北省鄉村發展類型有從農業主導型向工業主導型及綜合發展型鄉村轉變的趨勢，鄉村經濟發展更加多元化。

表3 河北省鄉村發展類型劃分結果

從空間變化來看，分布于河北省北部張承地區的部分鄉村逐漸由農業主導和商貿主導型轉化成綜合發展型鄉村；農業主導型鄉村在空間上變化不大，仍主要分布著冀北張家口北部部分區域和中南部望都、饒陽、肥鄉等縣域。這些縣域位于農牧交錯帶或低地平原區，受自然狀況、交通條件、政策調整等影響，農業、牧業仍是當地經濟發展的主導產業，農業經濟對當地經濟發展貢獻較大；工業主導型鄉村由分散分布形態向成片發展分布趨勢轉變，到2013年主要形成工業主導型鄉村集聚發展的三大片區，主要集中于唐山、石家莊-保定-廊坊片區及邯鄲-邢臺片區；商貿主導型鄉村有從河北省北部逐漸向中南部轉移的趨勢(圖1)。

2.2 鄉村性指數空間自相關分析結果

2.2.1 全局空間自相關分析 依據計算出的2000、2013年河北省縣域尺度鄉村性指數RI，借助GIS軟件，計算2個年份鄉村性的莫蘭指數(Moran’s Index)，用于描述2000年以來縣域尺度鄉村性總體關聯特征，揭示縣域尺度河北省鄉村性空間總體分布格局(表4)。河北省縣域鄉村性莫蘭指數值在2000、2013年均為正值，檢驗結果顯著，表明河北省縣域鄉村相似的地區在空間上呈現出集聚分布格局，即鄉村性較強的鄉(鎮)趨于和鄉村性較強的鄉(鎮)相鄰，鄉村性較弱的鄉(鎮)趨于和鄉村性較弱的鄉(鎮)相鄰；2000—2013年莫蘭指數減小，呈下降趨勢，表明鄉村性空間集聚分布態勢不斷降低，縣域間差異性有所增加。究其原因，近年來河北省鄉村經濟整體發展水平雖穩步提升，但受自然條件、地理位置等影響，區域間鄉村發展速度仍存在較大差異，西部山區、北部高原區鄉村發展水平在全省仍處于較低位置，與東部、中部平原區鄉村經濟發展水平差距依然明顯。

表4 河北省縣域鄉村性全局莫蘭指數

2.2.2 局域空間自相關分析 在給定的顯著性水平下，全局空間自相關值反映研究區內相似屬性的平均集聚程度[1]，而局部空間自相關值可表示這些集聚區的具體地理位置。為進一步揭示鄉村性“鄰域空間”屬性特征，采用局域空間自相關分析探討區域單元與周邊區域單元屬性的相近或差異程度。

2000年高-高集聚區集中于冀東區域(寬城滿族自治縣、青龍滿族自治縣、撫寧縣、昌黎縣、遷安縣)、石家莊西部山區(靈壽縣、平山縣)、邯鄲東部平原(永年縣、肥鄉縣、曲周縣、邱縣、館陶縣)等三大片區，表明這些縣域與周邊縣域的鄉村性水平均很高[14]，二者呈顯著正關聯；低-高集聚區位于河北南部涉縣、邯鄲縣及秦皇島市區，表明這些區域鄉村性水平低，而鄰近區域鄉村性水平高，二者呈顯著負關聯；低-低集聚區位于冀東南唐海、豐潤區、豐南區[這3個縣(區)于2012年7月11日改為“曹妃甸區”]，表明這些區域與周邊鄰近縣域鄉村性水平均很低，二者呈正關聯。同理，2013年河北省鄉村性指數局域空間自相關分析結果有所變化，高-高集聚區主要位于冀中南平原區行唐縣、晉州市、雞澤縣、曲周縣；低-高集聚區集中于滄縣和廊坊市區；低-低集聚區位于冀東南唐海縣、豐潤區、豐南區、灤縣等(圖2)。

2000—2013年鄉村性高-高集聚區數量從12個銳減為4個，區域面積減少，表明城市化的逐步推進尤其是冀東區域寬城、青龍、撫寧、昌黎等縣域工業、旅游業發展迅猛，促進了縣域經濟發展的穩步提高；從地域空間變化上看，鄉村性高-高集聚區從翼東平原和翼西山地區向中南部平原區進行轉移，河北省中南部是傳統的農業經濟區，農業依然是區域發展的支柱產業，且隨著區域縣域經濟差距的拉大，區域鄉村性的分散趨勢明顯。鄉村性低-高集聚區數量從3個降低為2個，且有從河北省南北2側向河北省中部保定、廊坊等地轉移的趨勢。2000—2013年鄉村性低-低集聚區均集中于冀東南經濟較發達區域，數量從3個增加為4個，區域面積有增大演化的趨勢。低-低集聚區一直位于冀東南區域，2000—2013年空間集聚現象在該區域發生變化，可認為目前在該區域已形成鄉村性低地，即縣域經濟發展“單極化”格局。此外，研究區內存在很大面積的空間自相關不顯著的區域，其鄉村性在空間上未表現出顯著的自相關性，形成了鄉(鎮)尺度上鄉村性空間分布的隨機變化區域[15]。

3 結論

本研究基于區域城鄉一體思想對河北省鄉村發展類型進行劃分，通過構建鄉村性指數模型(RI)，借助GIS空間分析工具系統揭示了2000年以來縣域尺度河北省鄉村發展類型和鄉村性指數的時空演變規律，并得到以下結論：第一，河北省鄉村發展類型的地域轉變趨勢不明顯。2000—2013年鄉村發展類型在數量上和空間上均有細微變化，但仔細觀察發現，河北省北部壩上地區和中南部山前平原區農業發展優勢依然明顯，工業型鄉村仍然集中在河北省經濟迅速發展的“唐山-保定-石家莊”等“一線”區域，農村發展類型的整體變動不太明顯。第二，全局空間自相關分析結果表明，河北省鄉村性指數呈現集聚分布格局，但集聚趨勢不斷降低，縣域間鄉村性指數的內在差異不斷增大。局域自相關分析結果進一步顯示，2000—2013年縣域鄉村性高-高集聚區由冀東平原和冀西山地區向中部平原區轉移，低-低集聚區則一直位于冀東南唐山市下轄各縣域，表明河北省冀東南縣域經濟發展的“單極化”趨勢日益明顯。第三，通過構建鄉村發展類型和鄉村性指數模型，借助空間自相關分析方法將地理位置因素加入定量分析研究探討河北省鄉村性的空間關聯特征，為研究結果的可視性、準確性和直觀性提供了保障[16]。本研究的分析結果與現實情況基本相符，可為政府決策部門制定相關政策提供有益參考。另外，研究結果僅反映了2000—2013年河北省鄉村縣域發展變化狀況，較大時間尺度和較小空間尺度的空間格局演變研究將是進一步深入探討的方向。

[1]孟歡歡，李同昇，于正松，等. 安徽省鄉村發展類型及鄉村性空間分異研究[J]. 經濟地理，2013，33(4)：144-148，185.

[2]Clock P J.An index of rurality for England and Wales[J]. Regional Studies，1977，11(1)：31-46.

[3]Woods M. Rural geography：processes，responses and experiences in rural restructuring[M]. London：SAGE Publications Ltd，2011.

[4]張小林. 鄉村概念辨析[J]. 地理學報，1998，53(4)：365-371

[5]周艷兵，郝星耀，劉 玉，等. 河南省縣域鄉村發展類型及鄉村性空間分異研究[J]. 農業現代化研究，2014，35(4)：447-452.

[6]周 華，王炳君. 江蘇省鄉村性及鄉村轉型發展耦合關系研究[J]. 中國人口·資源與環境，2013，23(9)：48-55.

[7]龍花樓，鄒 健，李婷婷，等. 鄉村轉型發展特征評價及地域類型劃分——以“蘇南-陜北”樣帶為例[J]. 地理研究，2012，31(3)：495-506.

[8]劉自強，李 靜，魯 奇. 京津冀地區鄉村經濟類型的時空格局演變研究[J]. 地域研究與開發，2011，30(6)：12-17.

[9]龍花樓，劉彥隨，鄒 健. 中國東部沿海地區鄉村發展類型及其鄉村性評價[J]. 地理學報，2009，64(4)：426-434.

[10]張平平，李紅衛. 基于熵值法的中部六省旅游競爭力測評研究[J]. 中北大學學報(社會科學版)，2011，27(2)：52-55.

[11]牛 強. 城市規劃GIS技術應用指南[M]. 北京：中國建筑工業出版社，2012.

[12]張榮天，張小林，李傳武. 基于縣域尺度的江蘇省鄉村性空間格局演變及其機理研究[J]. 人文地理，2013，28(2)：91-97.

[13]Anselin L. Local indicators of spatial association—lisa[J]. Geographical Analysis，2010，27(2)：93-115.

[14]林 敏，章明卓，陶姝沅. 浙江省鄉村性評價及空間格局演變研究[J]. 浙江農業學報，2014，26(4)：1116-1121.

[15]單勇兵，馬曉冬，仇方道，等. 基于GIS的徐州地區鄉村性及其空間分異特征[J]. 江蘇師范大學學報(自然科學版)，2013，31(4)：74-78.

[16]張凌云，李 松，張 潔，等. 基于空間自相關的烏魯木齊市民族居住格局研究[J]. 干旱區資源與環境，2014，28(3)：50-56.