汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村空間分布特征研究

高旭宏

內(nèi)蒙古科技大學(xué)

1 引言

歷史文化名鎮(zhèn)（村）是指存有豐富文物、具有重大歷史價值或紀念意義的、能較完整地反映一些歷史時期傳統(tǒng)風(fēng)貌和地方民族特色的鎮(zhèn)和村[1]。汾河流域具有明顯的緯度地帶性差異，地形地貌、社會人文都有較大差別，具有不同的地域特色。對汾河流域的歷史文化名鎮(zhèn)名村進行空間分布規(guī)律的探索，對于汾河流域古村鎮(zhèn)更新、旅游規(guī)劃、文化遺產(chǎn)的傳承保護都有很大的意義。

2 數(shù)據(jù)來源和研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

汾河是山西天然徑流量最大的河流，發(fā)源于寧武縣東寨鎮(zhèn)管涔山，涉及9個地級市，50多個縣（市、區(qū)）。本文研究范圍為汾河流域，地理坐標東經(jīng)110°70′～113°68′、北緯35°48′～39°8′，流域控制面積約4萬平方千米。研究對象為汾河流域的65個歷史文化名鎮(zhèn)名村，國家級歷史文化名鎮(zhèn)名村共有36個，包含名鎮(zhèn)6個，名村30個；省級歷史文化名鎮(zhèn)名村共64個，包含名鎮(zhèn)10個，名村54個；其中有35個村鎮(zhèn)同時有國家級及省級的稱號。主要數(shù)據(jù)來源：住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部網(wǎng)站、山西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳網(wǎng)站、Google Earth、地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站。

2.2 研究方法

文章利用Google Earth獲取汾河流域65個歷史文化名鎮(zhèn)名村的地理坐標，結(jié)合地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站獲取的高程數(shù)據(jù)，運用最鄰近指數(shù)、變異系數(shù)、地理集中指數(shù)等空間分析模型分析汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村的空間分布特征。

3 汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村空間分布特征研究

本文以汾河流域內(nèi)歷史文化名鎮(zhèn)名村為研究對象，通過ArcGIS10.6進行可視化表達，繪制汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村的分布圖（見圖1）。

圖1 歷史文化名鎮(zhèn)名村分布圖

3.1 集聚特征

3.1.1 最鄰近指數(shù)

本文將歷史文化名鎮(zhèn)名村抽象為點要素，點要素的分布類型有均勻性、凝聚性和隨機性三種。最近鄰指數(shù)是用于表示空間分布狀態(tài)中點狀事物相互距離的臨近程度[2]，可用來評估名鎮(zhèn)名村的分布類型，其公式為：

式中：

R——最近鄰點指數(shù)；

——實際最近鄰距離；

——理論最近鄰距離；

n——樣本數(shù)量65個；

A——汾河流域的流域面積；

D——樣本密度。

在最近鄰指數(shù)的三種分布類型中，當(dāng)R=1時，點要素分布為隨機型；當(dāng)R＞1時，點要素呈均勻分布；當(dāng)R＜1時，點要素呈集聚分布。

運用平均最近鄰距離工具測算，實際最近鄰距離為rˉ1=10662m，理論最近鄰距離rˉE=16187m，平均最鄰近指數(shù)為R=0.66＜1，z得分為-5.26，隨機產(chǎn)生此聚類模式的可能性小于1%。結(jié)果表明汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村為凝聚型分布。

3.1.2 變異系數(shù)

由于最鄰近指數(shù)在測定點要素空間分布類型時的界定標準尚有分歧[3]，本文通過測算變異系數(shù)對汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村的空間分布類型進行進一步分析（見圖2）。變異系數(shù)CV值（即泰森多邊形面積的標準差與平均值的比）可用來衡量凸多邊形面積的變化程度，從而判斷點要素的分布類型[4]。其公式為：

圖2 泰森多邊形分布圖

式中：

當(dāng)點集均勻分布時，多邊形面積變化小，CV值小；當(dāng)點集為集聚分布時，CV值也大。根據(jù)Duyckaert提出的三個建議值：當(dāng)點集隨機分布時，CV=57%（包括33%～64%）；當(dāng)點集集聚分布時，CV=92%（包括＞64%）；當(dāng)點集均勻分布時，CV=29%（包括≤33%）[5]。

通 過 公式 計 算 得Sˉ=1001746679Meters，R=1237429320Meters，CV=123.53%，且CV＞64%，表明汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村呈集聚分布，進一步驗證了最近鄰指數(shù)的分析結(jié)果。

3.1.3 地理集中指數(shù)

地理集中指數(shù)是反映點要素分布集聚程度的重要指標[6]，其公式為：

式中：

G——地理集中指數(shù)；

n——區(qū)縣總數(shù)52；

T——名鎮(zhèn)名村樣本總數(shù)65。

G值在0～100區(qū)間里，G值越大，樣本空間分布越集中，反之越分散。計算結(jié)果得G=29.23。假設(shè)汾河流域65個名鎮(zhèn)名村平均分布于各區(qū)縣，則平均值G1=1.25。可得G遠大于G1，表明汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村分布極具集聚性。

3.2 均衡特征

汾河流域包含51個區(qū)縣，歷史文化名鎮(zhèn)名村只在23個區(qū)縣有分布，有28個區(qū)縣沒有村鎮(zhèn)入選，兩極分化特征明顯。從各區(qū)縣分布的歷史文化名鎮(zhèn)名村數(shù)量來看，平遙以16.92%的占有率位居首位，共有11個歷史文化名鎮(zhèn)名村；壽陽和翼城以12.31%的占有率并列第二，各有8個歷史文化名鎮(zhèn)名村（見表1）。

表1 歷史文化名鎮(zhèn)名村縣域分布表

通過測算不平衡指數(shù)可以進一步研究汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村的空間不平衡程度[7]。其公式為：

式中：

n——區(qū)縣個數(shù)；

Yi——各區(qū)縣名鎮(zhèn)名村數(shù)量在全流域總數(shù)所占比重從大到小排序后第i位的累計百分比。

S值介于0～1之間，S值越大表明不平衡性越高。若名鎮(zhèn)名村平均分布在各區(qū)縣中，則S=0；若名鎮(zhèn)名村全部集中在一個市州中，則S=1。經(jīng)Excel軟件計算，汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村的不平衡指數(shù)S=0.776，1＞S＞0，且接近于1，表明汾河流域在51個區(qū)縣分布不平衡性較高。

3.3 核密度分析

核密度分析可將各點的已知總體數(shù)量從點位置開始向四周分散[8]，推導(dǎo)出整個區(qū)域數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性和集聚情況，反應(yīng)所發(fā)生事件概率的高低。汾河流域的歷史文化名鎮(zhèn)名村在空間分布上并不均衡，存在集聚與分散的差異。利用核密度工具進行核密度估算，生成名鎮(zhèn)名村核密度圖（如圖3）。

由核密度圖可見，汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村呈現(xiàn)出顯著的集聚性特征，核密度高值區(qū)主要分布在汾河中游，形成1個高集聚區(qū)——汾河中游以平遙縣為中心的平遙-介休-靈石集聚區(qū)；兩個次集聚區(qū)——汾河中上游以壽陽為中心的壽陽-榆次集聚區(qū)、汾河下游的翼城集聚區(qū)。因不同的地域文化、地理特征等多因素的影響，汾河流域不同集聚區(qū)有著多元化、復(fù)雜化的特點。其中，平遙-介休-靈石集聚區(qū)是山西晉商的發(fā)源地，聞名于世的“平遙幫”和日昇昌票號都創(chuàng)立于此處，留下大量的清代巨商故宅、票號錢莊舊址等古建筑、古村落，屬于典型的晉商文化，該地區(qū)在山西省乃至全國都是歷史文化名鎮(zhèn)名村的重要集聚中心。

4 結(jié)束語

本節(jié)利用最近鄰指數(shù)、地理集中指數(shù)、不平衡指數(shù)、核密度估算法等方法分析了汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村的空間分布格局，可得結(jié)論如下：（1）汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村的平均最鄰近指數(shù)為R=0.6749＜1，表明汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村為凝聚型分布；變異系數(shù)CV=123.53%，且CV＞64%，表明汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村呈集聚分布；地理集中指數(shù)G=29.23，表明汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村分布極具集聚性。（2）汾河流域歷史文化名鎮(zhèn)名村的不平衡指數(shù)S=0.776，表明汾河流域在51個區(qū)縣分布不平衡性較高。（3）通過核密度的估算結(jié)果分析，汾河流域的歷史文化名鎮(zhèn)名村空間分布呈集聚狀態(tài)，并形成一個高集聚區(qū)：平遙—介休—靈石集聚區(qū)；兩個次集聚區(qū)：壽陽—榆次集聚區(qū)和翼城集聚區(qū)。