上海市郊区农村居民点空间布局演变特征分析——以松江区为例

谢萌秋

（1. 上海市地质调查研究院，上海 200072；2. 上海市国土资源调查研究院，上海 200072）

上海市郊区农村居民点空间布局演变特征分析
——以松江区为例

谢萌秋1,2

（1. 上海市地质调查研究院，上海 200072；2. 上海市国土资源调查研究院，上海 200072）

为进一步探讨郊区农村居民点空间动态演变特征，以上海市松江区为典型区域进行实证研究，利用GIS技术方法，根据2003～2013年松江区的土地利用变更数据和相关统计调查数据进行景观格局指数计算，分析松江区农村居民点的空间布局演变特征，并基于农村居民点空间分布存在的问题，提出松江区农村居民点空间布局优化措施。

农村居民点；空间布局；演变特征；景观格局；优化措施

党的十八大和十八大三中全会提出推进新型城镇化和农业现代化的战略要求，推进城镇化和新农村建设协调，将城乡统筹发展的理念融入城镇化过程当中[1,2]。上海作为长三角城市群的龙头城市，在转型发展和“四个中心”建设过程中，面临着人口持续增长、土地资源紧约束的发展瓶颈问题。基于此，未来上海将以土地利用结构优化，促进产业结构调整和城市功能完善，其中农村地区建设用地的整治和减量将成为重点。农村居民点的空间布局特征分析，对于农村居民点规划具有重要意义，可为农村地区建设用地合理布局和整治提供支撑作用，促进农村土地的节约集约利用，统筹上海市城乡一体化发展。本研究以上海市松江区为典型区域进行实证分析，总结近十年来松江区农村居民点的空间布局演变规律，为探索新农村建设提供研究基础。

1 研究区概况

松江区地处上海市西南部，行政区总面积604.67km2，2013年户籍人口59.54万人。松江区下辖九亭、泗泾、洞泾、新桥、车墩、佘山、小昆山、石湖荡、新浜、泖港、叶榭等11个镇和方松、中山、岳阳、永丰等4个街道。

2 研究方法

2.1 资料来源及数据处理

本研究所用数据来源于2003～2013年1:2000土地利用现状图，文本资料包括2003年至2013年的统计年鉴。

运用ArcGIS 10.0软件从土地利用现状图中提取农村居民点信息，并利用ArcGIS 10.0的数据转换功能，将矢量数据转为栅格数据格式（.tiff），运用景观分析软件fragstats 4.1计算关于农村居民点布局的各个景观指数。

2.2 研究方法

景观生态学作为一门新兴的生态学学科，是重点研究景观的格局、过程、功能与相关原理，以及景观的科学规划和有效管理的一门宏观生态学科[3]，其注重空间异质性和空间格局的研究，现已广泛应用于土地利用、环境和自然保护、农业等方面[4]。而其中的景观指数能够定量描述景观空间格局及其结构组成某方面特征，从而更准确评价其景观生态系统[5,6]。本文利用景观生态学理论及其景观指数等方法，根据上海市郊区农村居民点的特点，分析松江区农村居民点空间布局，从三个方面来选取景观指数，用斑块总面积、斑块个数、平均斑块面积、最大斑块指数、斑块面积标准差等指标反映农村居民点规模特征，用斑块密度、平均最邻近距离、平均邻近指数等指标描述农村居民点分布，利用平均形状指数、面积加权平均斑块分维数等指标表示农村居民点形态特征[7]。

景观指数的具体描述见式1～式10：

（1）斑块个数NP (number of patches)，表示景观中各个类型的斑块个数，描述斑块类型的破碎度：

（2）平均斑块面积MPS (mean patch size)，是指景观中斑块的总面积与斑块所有个数的比值，即：

式中，N为景观中斑块总数量（下同）。

（3）最大斑块指数LPI (largest patch index)，是指景观中最大斑块面积所占景观总面积的比例，其值与最大农村居民点的规模成正比，其取值范围为(0,100]，计算式为：

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式中，aij为斑块面积、A为整个景观总面积（下同）。

（4）斑块面积标准差PSSD (patch size standard deviation)，反映各个斑块与平均规模之间差距大小。其值越大，说明农村居民点规模与平均规模之间的差距越明显。计算式为：

（5）斑块总面积CA (total class area)，反映某一景观类型中所有拼块的面积之和，计算式为：

（6）斑块密度PD (patch density)，反映景观破碎化程度。一般来说，PD越小，说明景观较为完整，无明显破碎化现象；反之，其景观破碎程度高，空间异质性程度也较大。计算式为：

（7）平均最邻近距离MNND (mean nearest-neighbor distance)，反映农村居民点之间的邻近程度。一般来说，MNND越大，说明同类型拼块间隔距离远，农村居民点分布较离散；反之，说明农村居民点分布较密集。其计算式为：

（8）平均邻近指数MPI (mean proximity index)，反映景观斑块的邻近程度以及景观的破碎度。一般来说，MPI值与斑块之间的离散程度以及景观越破碎度成反比，其取值范围≥0，计算式为：

（9）平均形状指数MSI (mean shape index)，描述景观斑块的复杂程度，其取值范围≥1。一般来说，MSI越大，意味着斑块形状不规则程度高，边缘曲折度越大。计算式为：

式中，pij为斑块周长（下同）。

（10）面积加权平均斑块分维数AWMPFD (area-weighted mean patch fractal dimension)，用以反映斑块的不规则破碎程度，其取值范围是[1,2]。一般来说，随着分维数的增大，斑块的形状越不规则，越凌乱破碎。其计算式为：

3 景观计算结果分析

2003～2013年松江区农村居民点景观指数的计算结果如表1所示。

表1 历年松江区农村居民点分布景观指数Table 1 Rural residential landscape distribution index over the years

本研究从用地面积、用地规模、用地分布及用地形态四个方面[8～10]，具体来分析松江区农村居民点的空间布局变化情况。

3.1 农村居民点用地规模变化特征

用地规模上，松江区农村居民点斑块面积从2003年的4703hm2减少至2013年的4103hm2（图1），减少幅度达12.76%，年均减少60hm2。期间，各时期减少速度不一，2003～2005年农居点年均减少仅为38hm2，自2005年起减少速度加快，2005～2013年农居点年均减少65hm2。尽管农村居民点用地面积不断减少，但因农村人口大幅减少，因此松江区农村人均居民点用地面积呈持续上升趋势。2003～2013年间，农村人均居民点用地由166m²增加至452m2，增长了1.72倍。2013年，松江区户均农村居民点用地高达1136m2，人均居民点用地达452m2，超过了村镇建设规划最高控制标准（150m2/人），说明松江区农村居民点用地较为粗放低效，还具备较大的土地整理潜力。

分析其他指数，2003～2013年期间，平均斑块面积由1.81hm2减少到1.08hm2，最大斑块指数从5.32%降低至3.14%，说明最大农村居民点占比逐渐降低，规模差距减少，农村居民点粗放用地方式得到了一定的改善。斑块面积标准差从6.47hm2减少到3.29hm2（图1），说明10年来松江区农村居民点尽管数量变化较大，但是规模大小差异越来越微小，农村居民点逐步走向规范化发展的轨道。

图1 上海市松江区农村居民点规模指数动态变化Fig.1 Dynamic changes of rural residential scale index of Songjiang district in Shanghai

3.2 农村居民点用地分布特征变化

斑块密度能够较准确地反映景观破碎度程度，平均最邻近距离和平均邻近指数能够反映农村居民点之间的邻近程度。从图2可以看出：2003～2013期间，斑块密度呈“增—减—增”变化，2003年为47.84个/hm2，2005年115.75个/hm2，2009年89.47个/hm2，2013年为92.44个/hm2，总体呈增加趋势，说明从整体上看，2003～2013年期间农村居民点景观破碎程度变大；平均最邻近距离2005年达最高值124.41m，2005～2013年期间平均最邻近距离持续减少，平均邻近指数也呈先减后增的变化，2003年为6.09，2005年达最低，为3.70，之后指数逐年增加，2009～2013年稳定在4.7左右。以上数据说明，农村居民点2003～2005期间景观破碎程度变大，空间分布离散程度也随之变高，2005～2011年期间农村居民点的景观离散程度逐渐变低，农村居民点呈聚集发展。

图2 松江区农村居民点分布特征指数动态变化Fig.2 Dynamic changes of rural residential distribution index of Songjiang district

3.3 农村居民点形状的变化

平均形状指数能够很好地反映农村居民点斑块形状的复杂程度，面积加权平均斑块分维数反映了农村居民点的不规则程度和破碎程度。从表1可以看出，2003～2013年期间，两个指标反映的规律完全相同，平均形状指数从1.45降低至1.31，呈现出不断减少的趋势，说明松江区农村居民点的斑块边界曲折度减少，形状由复杂向简单转变；面积加权平均斑块分维数也从1.13降低至1.10，反映松江区农村居民点逐渐从不规则、破碎向规则性、完整转变，说明近年来上海市对农村居民点规划起了一定的作用，农村居民点空间布局的盲目性和随意性减少。

4 农村居民点空间布局的演变特征及存在问题

4.1 农村居民点空间布局与交通关系密切

交通条件是影响居民点空间分布的重要因素，交通道路是居民生产、生活过程中获取物质、能量和信息的重要纽带，农村居民点较密集地分布在道路附近。为定量分析交通对农村居民点空间布局的导向作用，利用2003、2013年农村居民点空间分布数据库，对松江区的交通主干道（包括高速公路和地铁）进行缓冲区分析。

根据表2可知，松江区农村居民点的用地、规模及分布都与交通状况有密切联系。在距道路4000m以内的区域内，离道路1000m范围内的农村居民点总面积最大，占农村居民点总面积的将近一半的比例，2013年达到43.36%，其斑块个数也达到最大值；随着离道路越来越远，其农村居民点面积、斑块个数逐渐降低，说明松江区农村居民点沿道路邻近分布的规律比较明显。

从2003年至2013年的变化来看，距道路1000m范围内的农村居民点所占面积比例从48.05%降低到43.36%，斑块个数从1234块增加至1832块，斑块密度从47.30个/hm2增加至100.26个/hm2，而超过1000m以外范围的农村居民点的用地、分布情况没有明显变化。由于对沿道路两旁分布的农村居民点的整理与合理规划，其用地面积减少，聚集程度变低，斑块的破碎度程度增高，说明交通道路对农村居民点空间分布的指引作用减弱，从一定程度上改善了由于农村居民点沿路两侧布局引起的交通不畅以及村镇整体景观格局的破坏状况。

4.2 农村居民点空间布局河流指向性明显

河流对农村居民点的空间布局影响深远，从古时候就有依水而居的传统，离水源较近的地区工作、生活环境好，往往分布着较多的人口[11～14]。利用2003年、2013年松江区农村居民点空间矢量数据，对松江区的主要河流水系进行缓冲区分析（表2）。

根据表2可知，在主要河流覆盖的2000m范围内，2013年距河流1000m的农村居民点面积占总面积的75.56%，占绝对优势，其破碎度程度高，密集分布，随着离道路的距离越来越远，其密度也越来越小，斑块的破碎度程度也越来越低。从2003至2013年指数变化情况来看，农村居民点与河流的相关性增大，居民点的面积比例及斑块密度均有所增加，因此，松江区农村居民点空间布局河流的影响作用更加明显。

4.3 农村居民点斑块形状较规则，地域差异小

平均形状指数以及面积加权平均斑块分维数能够较好地描绘农村居民点的不规则程度[15]，从2003～2013年松江区农村居民点的形状分析可知，平均形状指数、面积加权平均斑块分维数都有一定程度的减少，说明松江区农村居民点斑块边界曲折度减少，形状逐渐向简单规则化发展。在这两个时期，各区域的平均形状指数和面积加权平均斑块分维数均在1.3左右且偏离较小，说明松江区农村居民点用地形状较规则，地域差异小。

5 农村居民点空间布局演变的主要问题

5.1 农村居民点用地规模偏小，空间上零星分散布局

表2 松江区交通道路缓冲区与河流缓冲区内农村居民点相关指数统计Table 2 The related index statistics of rural residential in road traffic and river buffers of Songjiang district

近年来松江区农村居民点用地规模呈减少趋势，空间布局逐渐向扩散的趋势发展。由于近年来松江区受中心城区直接辐射影响，城镇建设发展速度快，进一步加速城市化进程，政府通过减少农村居民点用地面积来满足城市化进程旺盛的土地需求。然而斑块数量又不断增加，最近平均距离也不断增加，农村居民点用地规模越来越小，空间分布也比较零散。

5.2 农村居民点缺乏统一规划，土地粗放低效利用

松江区农村居民点大部分具有庭院面积大、楼层低的特点，以1～2层为主。由于缺少统一规划、统一建设、统一管理，这样的布局不仅给各项市政工程、公用事业、公共服务设施的配套完善造成了障碍，同时也浪费了大量的建设用地资源。主要表现在：一是人均村庄占地面积变大，空心村现象比较严重。随着农民生活水平的不断提高，纷纷盖起了宅院，从事农业的人口又不断减少，劳动人口都涌向了城镇，导致空心村现象普遍。二是乡镇企业、个人企业随意建厂盖房，圈占土地。很多被圈占的土地多于自己实际需要，圈地的目的不仅是为了工厂经营，还追求土地升值。因此，农村居民点土地粗放低效利用，集约利用潜力巨大。

5.3 农村居民点土地浪费加剧了耕地锐减的趋势

松江区的耕地面积逐年下降，1996～2013年期间，耕地减少了45%，其中建设用地占用耕地是其主要原因，农村居民点的低效土地利用引起的土地浪费也加剧了耕地锐减的趋势。由于农村居民点的土地粗放利用，占用大量的优质耕地。随着城市化进程的不断推进，松江区的农村劳动力不断向中心城区进行转移，农民从事的行业逐渐向第二、三产业转移。随着农民收入水平的提高，不仅在自己家乡盖房，还在城镇买房，这样无形之中占用了耕地。另外，一些乡镇企业、个人企业建设占用耕地等诸多问题尚需解决，类似于违规占地、少征多用、圈而不用现象比较普遍。由对松江区农村居民点用地分析可知，2013年松江区人均农村居民点达到430m2/人，远远超出了村镇建设规划最高要求，可见农村居民点占用耕地现象十分明显。

6 空间布局优化建议

6.1 重视以农村地区规划为引领，统筹农村各类用地合理布局

充分发挥农村地区规划的调控作用，改变重城市地区规划、轻乡村地区规划现象，指导农村地区用地的合理布局，保护集体土地、保护农村文化、保护农民利益，避免盲目建设和违规建设；在规划编制时，坚持以人为本，充分利用自然资源，构建独具特色的环境景观。另外，在规划编制时，应整合各项专业规划，加强与土地利用总体规划、城市总体规划、产业发展规划等进行紧密衔接，尤其是在规划期限、规划基础数据、规划用地分类等方面的衔接[16,17]。

6.2 推进农村地区土地综合整治

积极推进土地综合整治[18]，一是开展农用地、农村建设用地整治，实施低效建设用地减量化，促进农地流转，提高农业生产效率，释放农村土地资源的空间价值，推进城乡产业融合；二是通过“田、水、路、林、村”的综合整治，还原农村自然风貌，加强自然活力恢复，促进恢复生物多样性，落实农村地区保护城市生态资源的功能；三是在农村居民点整治实施过程中，考虑公共服务设施的辐射半径，合理布局公共服务设施，实现农村地区公共服务均等化，促进城乡一体化发展[19]。

6.3 提高农村居民点用地的集约节约水平

一方面可利用城乡建设用地增减挂钩等政策，淘汰复垦污染大、高能耗、低效工业用地，适当归并零星分散的宅基地，盘活闲置建设用地；另一方面在今后农村建设中适当提高容积率，结合新农村建设，改进和创造新的宅基地分配方式[20]，推行新的节约土地型住宅形式，把宅基地分配方式与节约土地型住宅形式联系起来。同时，为农民提供节约土地型住宅的技术支持。

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Evolution of the spatial distribution of rural residents in Shanghai suburbs: A case study of the Songjiang district

XIE Meng-Qiu1,2
(1. Shanghai Institute of Geological Survey, Shanghai 200072, China; 2. Shanghai Institute of Land Resources Survey, Shanghai 200072, China)

The Songjiang district is used as a case study to further explore the dynamic evolution of the spatial distribution of rural residents in Shanghai suburbs. Land use change and statistical data for 2003–2013 are used in a Geographical Information System (GIS) to calculate the landscape pattern index and analyze the evolution of the spatial distribution of rural residents in Songjiang district. Finally, spatial layout optimization measures are proposed based on the problems identified in the spatial layout of rural residents.

rural residents; spatial layout; evolution characteristics; landscape pattern; optimization measures

F293.22

A

2095-1329(2015)01-0026-05

2015-01-13

2015-03-20

谢萌秋(1989-),女,硕士,助理工程师,主要从事土地利用规划研究.

10.3969/j.issn.2095-1329.2015.01.006