鄱阳县农村居民点空间分布特征及影响因素分析

杨学龙，叶秀英，赵小敏，2

（1.江西农业大学国土资源与环境学院，江西南昌330045；2.南昌师范高等专科学校，江西南昌330029）

农村居民点作为农村人地关系表现的主要成分，是人们生活、生产的承载体，也是农村土地的主要利用方式［1］。随着经济社会的发展，再加上人口增长速度过快，大部分农村居民点没有进行规划整合，农民多选择在田间建房，导致每家每户单独而立，没有统一的规划与布局，导致农村集聚分布呈现“满天星”式的农村居民点分布格局，村庄参差不齐［2］。居民点在空间上的分布分布受人口密度、地貌地形、经济等方面的影响［3］。随着城市化进程的推进，实行城乡一体化发展的建设社会主义新农村日益受到重视，农村居民点在空间上的分布及形态特征研究，为指导农村居民点优化布局、促进城乡统筹发展具有十分重要的意义［4］。近年来，学术界对山区、丘陵等区域的农村居民点整理、土地集约利用、居民点优化布局、整治潜力模式等研究广泛，而对于以湖泊为主导的平原地区的研究则相对较少。对于点状空间分布的研究方法一般有邻点平均数、最近邻点指数等，运用邻点的平均柯尔摩哥夫—史密尔诺夫公式和洛伦兹曲线，统计网格中目标个体数的方法，其中，最近邻指数法被选择的最多［5］302。本研究以GIS为工具，基于Voronoi图多边形面积变异系数、最邻近指数、用地比例、居民点分散指数等对鄱阳县农村居民点空间分布特征进行分析，并结合Arcgis的查询工具、缓冲区等，研究地形因素、公路交通因素及河流因素等对鄱阳县农村居民点分布的影响，为农村居民点的优化布局提供依据。

一、研究区概况

鄱阳县地处东径116°23′45″至117°06′15″，北纬28°46′26″至29°42′03″之间，位于江西省的东北部，鄱阳湖的东岸，北与彭泽县和安徽省东至县交界；南同余干、万年接壤；东与景德镇、乐平市为邻；西北同都昌县山水相连。县域境内东北依山，西南濒湖，自东北向西南倾斜，依次形成低山、丘陵、湖区、平原兼有多地貌地形，其中低山丘陵占全县总面积的45%。研究区属典型的中亚热带季风区，四季分明，热量丰富，雨量充沛，年平均日照数达2 098小时，平均气温在16.9℃—17.7℃，年平均降雨量1 300mm—1 700mm。

鄱阳县辖29个乡镇及农科所、饶州监狱、滨田水管局。总人口156.30万人，土地总面积412 633.2hm2，根据2010年土地变更调查数据，鄱阳县城乡建设用地25 495.01hm2，其中农村居民点用地面积21 008.18hm2，占城乡建设用地总面积的82.40%。2010年全县GDP达到76.96亿元，连续几年以12%以上速度增长；财政总收入5.3亿元，农民人均纯收入3 015元，比上年净增315元。

二、数据来源与研究方法

（一）数据来源

本研究的数据来源于江西省1：25万地形图、鄱阳县2010年统计年鉴、2011年鄱阳县耕地地力评价成果资料和全国第二次土地利用现状调查（以下简称“二调”）成果。

（二）研究的思路

在二调成果数据库中，筛选出鄱阳县面状农村居民点、公路以及河流的图斑（依据土地利用现状调查规程，规定要求宽度的河流、道路一般采用面状要素表达），将农村居民点面状图斑转为点状。以全县29个乡镇及农科所、饶州监狱、滨田水管局为研究单元，分析农村居民点分布的基本特点，应用Voronoi图的多边形变异系数（Cv）对全县农村居民点的分布类型进行判定，利用最邻近指数（R）分析点集的分布模式，利用缓冲区分析的功能，分析得出地形因素、公路交通因素、河流因素等对居民点分布的关系影响。

（三）基于Voronoi图的空间分布特征的方法

设一个平面上的离散点集S＝｛P1，P2，…Pq｝，则任意一点Pm的Voronoi图的定义是：

在上式里，d是欧氏距离。由定义，Tm是凸多边形，在特殊状况，有无限边界。Voronoi图被认为是一种对平面的剖分，任意一个Voronoi图的内点与其他任意发生点Pn之间的距离都大于这个点到该多边形发生点Pm之间的距离，其发生点也可以被叫为Voronoi图发生元［6］（如图1）。

图1 不同点集的Voronoi图

本研究在二调数据库中提取出全县农村居民点数据，其图斑是不规则的多边形。为了研究居民点在空间上的分布特征，首先需将农村居民点图斑转为点状要素。计算各个图斑的重心，形成点状要素，用点代表面，这样将对于面状集合的研究转换成对点状集合的研究。运用ArcGIS系统生成鄱阳县级的居民点分布图及其Voronoi图。

图2 鄱阳县农村居民点分布图

图3 鄱阳县农村居民点Voronoi图

Cv值表示Voronoi图面积的标准差比平均数的值，公式如下：

Cv值可以表示目标对象在空间上变化的相对程度。若点集的空间分布类型属于均匀分布，则Voronoi图面积的变化性小，Cv值小；当属于集群分布时，通常在集群内部的多边形面积较小，而集群间的Voronoi图面积大，则Cv值大。此外，周期结构规则且出现频率高的，Cv值较大［5］305。根据Duyckaerts研究的3个分类建议值［7］，本文Cv值采用的分类标准为：当Cv值不大于33%时，为均匀分布，当Cv值介于33%与64%之间时，为随机分布，当Cv值不小于64%时，为集群分布。

（四）最邻近距离

本研究利用最近邻指数分析点集的三种分布模式，公式为：

式中，R为最邻近点指数，di为每个农村居民点与其最邻近居民点之间的直线距离的和的平均值，dE为理论的最邻近距离，A为鄱阳县总面积，n为鄱阳县内农村居民点个数。R反映居民点的分布类型。当为均匀分布时，R≥1.5；当为随机分布时，R介于0.5到1.5之间时；当为集群分布时，R≤0.5［8］。不同的点集分类标准，产生的结果不同。

（五）农村居民点用地分析

鄱阳县农村居民点的用地比例（PR）、密度（PD）、平均面积（PV）的计算公式如下：

式（4）—式（6）中，a表示农村居民点用地的面积，单位为km2；A表示鄱阳县总面积，单位为km2；n表示鄱阳县农村居民点的总个数［9］。

表1 各乡镇基于Voronoi图多边形面积变异系数及最邻近距离指数表

农村居民点分散指数反映了研究区域点的分布状况［10］，以P表示，按照下列公式计算农村居民点分散指数，公式如下：

式中，P为农村居民点分散指数，Ai指区域单元中农村居民点个数，Amin指区域单元中农村居民点个数最小值，个／hm2，Amax指区域单元中农村居民点个数的最大值，个／hm2，P的取值范围为［0，1］，值愈大，表示农村居民点的分散程度就越高，细碎化的程度也越高。

（六）缓冲区分析方法

应用Arcgis中的空间分析中缓冲区（Buffer）分析功能和相关的研究分析方法，将公路图层做缓冲区分析，间隔缓冲距为500m［11］，并把结果分为六个级别，分别为距离小于500m、500m—1 000m、1 000m—1 500m、1 500m—2 000m、2 000m—2 500m、大于或等于2 500m，将缓冲区分类级别图层与农村居民点分布图层链接，进行数据叠加分析，来研究鄱阳县交通因素对农村居民点空间分布特征的影响。在Arcgis支持下，导入高程点和高程线图层，应用3DAnalyst模块构建TIN模型，在进行坡度分析得到坡度栅格数据，将TIN直接生成高程栅格数据，进行重分类后，转换为矢量数据，将农村居民点分布图层与坡度图层、高程图层进行叠加分析，利用SQL查询统计分析功能，研究居民点分布状况与坡度因素之间的关系，将坡度划分成平地、缓平地、缓坡地、中坡地、陡坡5个级别，分别为0°—2°、2°—6°、6°—15°、15°—25°、大于等于25°。同时将海拔分为5级：小于100m、100m—200m、200m—300m、300m—400m、400m—500m，得出坡度因素、海拔因素对鄱阳县农村居民点分布的影响。鄱阳县的河流主要分布在西部和西南地区，对研究区主要河流建立缓冲区，间隔为500m，生成河流的缓冲区分布图，将结果分类为6个级别：小于500m、500m—1 000m、1 000m—1 500m、1 500m—2 000m、2 000m—2 500m、大于或等于2 500m，将分类级别结果链接到居民点分布图层，叠加分析，统计得出河流各个距离缓冲区内的居民点数量，得到河流周边居民点的空间分布特征，并研究河流对农村居民点分布的影响。

表2 鄱阳县各乡镇农村居民点相关指数表

三、结果与分析

（一）农村居民点空间分布特征分析

根据表1鄱阳县基于Voronoi图多边形的面积变异系数Cv值结合其分类标准可得出，鄱阳县仅有滨田水管局和昌洲乡为随机分布，除此之外的30个行政单元均属于集群分布。因为三种点集的空间分布的最近邻指数分类标准不同，结合本研究采用的最邻近指数分类标准得出，鄱阳县共有9个行政单元为集群分布，它们分别为：滨田水管局、凰岗镇、莲湖乡、古县渡镇、白沙洲乡、侯家岗乡、金盘岭镇、莲花山乡、响水滩乡，其他23个行政单元为随机分布。

表2结果表明，全县农村居民点平均面积为0.2km2，各乡镇的居民点密度分布不均匀，全县平均密度为3.53个／km2，通过分散指数可以看出，莲花山乡、响水滩乡、金盘岭镇、滨田水管局、枧田街乡、农科所、凰岗镇农村居民点分布相对比较分散，全县居民点分散指数为0.38，总体相对比较集中。

各乡镇居民点的用地比例较不均衡，全县居民点平均用地比例为3.13%。结合之前研究的结果定为［12］：当平均居民点用地比例p＜0.001%，则为稀疏区；当0.001%≤p＜1%，则为较稀疏区；当1%≤p＜5%，则为较密集区；当p≥5%，则为密集区［13］。据此，鄱阳县农村居民点为较密集区分布。

表3 鄱阳县农村居民点影响因素分析表

（二）影响因素分析

1.地形对农村居民点分布的影响

通过对鄱阳县1：25万地形图处理得到，鄱阳县处在海拔710m以下，而农村居民点主要分布在海拔500m以下，根据表3可得：海拔100m以内农村居民点数为7 266个，占总数的98.11%，海拔在100m以外的农村居民点总数为140个，仅占总数的1.89%。

坡度对农村居民点的分布影响作用较大。随着坡度的增加，居民点的数量越来越少。在0°—6°相对较平的区域，由于农业耕作比较方便，人类居住相对较多，分布着全县95.80%的居民点。随着坡度加大，造成土地越加细碎，大块成片土地的数量以不足为供应人类居住，农业耕作无法顺利进行，水土流失严重，生态环境恶劣，农业耕作和人类居住产生了一定程度的困难与限制，因而在6°—15°至15°—25°之间，农村居民点分布的数量减小幅度较大，超过25°坡度后，已基本不适于人类生活生产，居民点的分布数量极少，几乎没有。由于地势的高低格局对土地资源的开发难度加大，直接限制影响了农村居民点用地的结构规模与布局。

2.公路交通对农村居民点分布的影响

公路交通因素对居民点空间分布起决定性作用，农村居民点通常分布在道路交通网发达的地区。鄱阳县地处于平原地区，交通便利，除了东北丘陵地区略显欠缺外，全县道路交通网基本覆盖。由表3可知，随着距公路的距离越大，农村居民点数量有减少的趋势，与公路距离在500m以内的居民点数量为2 487个，占全县居民点总数的33.58%；在距离公路2 500m以内达到了5 557个，占全县居民点总数的75.03%。因此应该对中到偏远地区的居民点加强基础设施建设，或者也可考虑居民点向道路便利处迁移。

3.河流对农村居民点分布的影响

河流对鄱阳县农村居民点的空间分布有一定程度的影响。鄱阳湖位于县域内的西南部，主要分布在平原地区。在湖泊周围地质相对较稳定的地区，分布着较多的居民，由表3可知，在500m以内地质较好的地区，居民点数目为968个，仅占居民点总数的13.07%，由于每年都有涨水的情况，尤其是鄱阳湖周围地质不稳定地区，居民点分布较少，导致在距河流500m范围内农村居民点分布较少，鄱阳县有丰富的水资源，农民在考虑生活稳定的前提下，选择在距河流500m到2 500m的范围内居住，这区间居民点数目达到3 827个，占总数的51.67%。而距离河流较远的，如果不能满足生活生产用水，则可考虑居民点迁移。

四、结论

首先，鄱阳县的村庄分布情况比较复杂，农村居民点的数量巨大，个体之间存在较大差异。从地形条件角度看，农村居民点主要坐落在平原地区，分布比较集中。从交通条件上看，交通发达、道路通达好的地区的农村居民点数量远远多于交通状况落后的地区，主要干线公路两侧坐落着相当数量的农村居民点。对于河流因素，学术界对于平原、丘陵、山地的农村居民点空间分布研究较多，而对于以湖泊为主导的研究甚少。与当地的鄱阳湖水系的特殊情况有关，决定农村居民点的分布。本文仅从农村居民点数量方面进行了研究，有待进行其他方面的研究。

其次，将GIS系统与Voronoi图相结合，运用GIS强大的查询工具和缓冲分析功能对研究农村居民点在空间上的分布特征及影响因素有重大的作用。根据CV值和最邻近距离指数可定量判断研究区域的分布类型。而对于农村居民点空间分布类型的分类方法、分类标准需进一步研究。学术界对这一方面的研究较少，对于不同地域的农村居民点，应用这些方法，不免会有一些漏洞。根据所处实地情况寻求适合本区域的农村居民点分布类型的方法。

再次，农村居民点空间分布受多种因素的影响。本文仅对地形、公路交通、河流等自然地理因素进行了探讨，地形、海拔、河流、交通因素对农村居民点的空间分布都有一定程度的约束，其充分反映了人们的生产生活习俗。除此之外，还受我国历史传统文化、相关国家法律政策以及农民自身经济水平的影响。如今农村逐步实现了村村通的交通路网，公路交通发展迅速，不应仅局限于一年的数据进行分析，纵向分析近几年的农村居民点数量的变化，探讨农村居民点在空间上发展的动态趋势，将对于农村居民点的优化布局更有帮助。

又次，区域的自然、社会环境对农村居民点的结构类型、分布状况起决定性作用，农户选择集中居住不仅有效地减少了生活设施的投入，还充分提高了土地的节约集约利用程度［14］。居民点在空间上的分布特性研究对于探析和讨论节约集约用地及城市化的发展趋势具有重要的现实意义和理论依据。对农村居民点空间布局优化也有重要意义，应该本着统筹城乡发展，加快城镇化进程，保持城乡社会经济协调发展，实现全面小康的原则［15］。

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