基于GIS的空间格局优化与土地综合整治研究

孙益权 陈逸飞 施晓辉

摘要 为优化常州市西夏墅镇梅林村居民点的空间布局，并对梅林村进行土地综合整治，以常州市梅林村为研究对象，通过点数变差-均值比法进行居民点空间格局优化，并依据优化结果提出土地综合整治建议。结果表明，低田里等8个居民点由于交通不便、湿地生态区保护等原因予以撤并，最终保留以长巷里、龙王庙等核心村为主体的居民点，并对居民点整合、农用地整合、土地入市以及基础设施配套提出规划建议。该研究结果可为常州地区其他村镇居民点空间格局优化和土地综合整治规划提供科学依据。

关键词 空间格局优化;居民点撤并;集聚度;土地综合整治

Abstract In order to optimize the spatial distribution of residential areas in Meilin Village， Xixiashu Town of Changzhou City， and make comprehensive land reclamation in Meilin Village， this study took Meilin Village， Changzhou City as the research object to optimize the spatial pattern of residential areas by the method of point variation mean value ratio， and put forward suggestions for comprehensive land reclamation based on the optimization results. The results showed that 8 residential areas， such as low farmland， had been removed and merged due to inconvenient transportation and wetland ecological area protection. Finally， the residential areas with Changxiangli， Longwangmiao and other core villages as the main body had been reserved， and the planning suggestions for residential area integration， agricultural land integration， land market entry and infrastructure matching had been put forward. This study results could provide scientific basis for the optimization of the spatial pattern of residential areas in other villages and towns and the comprehensive land reclamations planning.

Key words Optimization of spatial pattern;Removal and merger of residential areas;Degree of agglomeration;Land comprehensive reclamation

土地綜合整治是在土地利用总体规划的指导下对乡村生态、农业、建设空间进行全域优化布局，对田地、水域、道路、树林和村落进行全要素综合整治，以此来改善农村的生产、生活条件和生态环境，推进城乡一体化进程的一项系统工程[1]。居民点整治作为土地综合整治的重要一部分[2]，其整治的前提是居民点的空间格局优化。基于GIS方法的居民点空间格局优化可以有效改善农村生活环境、增加耕地数量、优化土地利用结构[3]。

近些年，土地综合整治作为国家在农村治理上的重要措施，已有学者在不同尺度上进行了大量研究。刘明香等[4]以湖南省花垣县为研究目标，通过实地调查方法、遥感影片判读方法以及数理统计分析方法对研究区内的居民点整合潜力进行研究，结果表明2020年平均整理潜力系数约为43.78%，潜力较大。谷晓坤等[5]在上海市金泽镇开展土地整治规划，研究景观格局与污染风险，并提出整治目标，研究表明景观生态型土地整治与传统的农地整治在模式设计思路与工程设置方面存在明显差异。杨亚楠等[6]在成都市幸福村通过自主治理理论对土地综合整治中的制度创新进行实证分析，结果表明社区自主治理发展，政府市场和社区在各自领域内协同资源的治理模式，可以有效保障农民权益。

许多学者在技术、方法、政策等多方面对土地综合整治提出各自实施案例，土地综合整治对农村土地整治具有明显作用。基于此，结合前人的研究经验以及常州地区特点，笔者结合GIS空间格局分析方法，研究居民点的空间格局优化对土地综合整治的作用，以期为常州地区其他村镇规划研究提供案例支持。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

西夏墅镇梅林村属于常州市新北区，位于中国东部，长江中下游平原南侧，北望长江，南观太湖，地形平坦，河网密布（图1）。研究区属于北亚热带海洋性气候[7]，常年气候温和，雨量充沛，四季分明。春末夏初时多有梅雨发生，夏季炎热多雨，最高气温常达36 ℃以上，冬季空气湿润，气候阴冷[8]。

1.2 数据来源与处理

研究主要利用梅林村2017年土地利用现状图、梅林村2017年耕地和永久基本农田分布图、梅林村2017年村庄建设用地现状分布图、常州市新北区西夏墅镇土地利用总体规划（2006—2020年）以及常州市生态红线区域优化调整方案等一系列限制规章制度等资料。将电子版地图进行统一坐标系处理，将纸质地图进行扫描并数字化，将统一数据赋值在相应的矢量地图中，为今后信息提取做准备。提取的主要信息包括住宅用地、居民点位置和道路信息等相关信息。

1.3 研究方法

研究通过土地利用类型图、交通路线图、基础设施分布图以及多规控制要素作为分析条件，对不同居民点进行评分，并根据项目设计规划要求确定最终保留的自然村居民点，以达到最终的空间格局优化目的[9]。将规划好的自然村居民点以及土地综合整治要求相结合，对梅林村进行土地综合整合，主要包括农村建设用地整合、农业用地整合、土地入市以及整合后的居民点基础设施配套4个方面，并对土地综合整合规划进行评价。农村居民点空间格局优化流程如图2所示。

2 居民点空间格局优化

2.1 居民点空间格局分布类型

居民点分布格局的形成是人与自然、文化、經济等多重因素相互影响相互作用的结果，不同时期、不同地区由于影响因素的差异使得居民点分布格局也不尽相同[10]，从空间集聚度的角度来讲居民点分布格局应分为集聚型、离散型以及均匀型3种类型，而均匀型只存在于理论上，很少有居民点会以均匀分布的模式分布，因此该研究仅讨论聚集型和离散型2种居民点分布格局。

集聚型居民点分布格局基本受地形、资源、文化等因素的影响，从而使得居民点不约而同地聚集在某一点或某一线。党国锋等[11]在文县的有关研究发现，文县在资源、区位和人类活动等因素的共同影响下，文县农村居民点呈现集聚型和随机型分布。朱彬等[12]在江苏北部进行不同县域农村居民点的空间分布格局，研究表明盐城和淮安两市农村居民点的空间分布格局为集聚型，村庄分布多集中在河网附近。集聚型的居民点分布模式有利于资源的获取，公共资源的充分利用以及降低基础设施配套成本，但若集聚度过大则会影响当地居民的生活，如人口过多带来的拥挤、资源分配不均等问题。

离散型居民点一般分布在开阔的平原地区，并且河道、湖泊等资源分布均匀地区，即居民点选址时不会因为某种资源而聚集在一起，因此在居民点选址上就具有很强的随机性，在全局表现上也呈现离散型分布。朱彬等[12]在江苏北部进行不同县域农村居民点的空间分布格局，研究表明徐州、宿迁和连云港三市多呈离散型分布，这是由于这3个地区多为平原，资源较为平均，耕作半径大，因此居民点规模大，则居民点的空间分布则相对离散。

2.2 梅林村农村居民点空间格局分布现状

该研究将通过引入生态学空间分布格局分析中的点数变差-均值比（VMR）这一方法[13-14]，通过对研究区布设600 m×600 m的网格，并计算每个网格内居民点的数量，通过公式（1）的计算获得研究区内居民点的空间格局。

式中，V为网格之间研究区居民点的方差，为网格之间的居民点数量均值，Xi为第i个网格内居民点个数，n为样方数量，由于研究区为非规则区域，因此边界区的网格存在部分非完整网格，遂将小于1/4的网格省略，2个1/2的网格算1个网格，大于3/4的网格算1个网格。VMR表示居民点空间格局的集聚度，当VMR=1时认为此居民点空间分布格局为均匀型，当VMR<1时居民点空间分布格局为离散型，当VMR>1时则居民点空间分布格局为集聚型。

梅林村居民点在网格图层的分布如图3所示，其中n=32，=1.06，V=1.22，将其代入公式（1）计算得到VMR=1.15，即梅林村居民点的空间格局属于低集聚型。梅林村的居民点呈现低集聚型，这是由于梅林村地形平坦，水源、耕地等资源分布均匀，因此梅林村居民点分布并未出现自发地朝向某一点或线集中的现象。

2.3 居民点空间格局优化

梅林村居民点分布格局采用交通网为主，结合生态规划，自然村治理水平等多重因素相结合的方法进行规划。影响居民点分布的主要因素包括道路、生态、规模效应、居住环境等，因此该研究选取了人口规模、交通规模、是否属于生态保护区以及居民点整治状况4个指标。其中，距离省道700 m范围内村庄得2分，距离普通道路500 m范围内村庄得1分，在规划的生态保护区外得1分，村庄规模大于130人得1分，村镇整治状况良好得1分，治理状况一般不得分，治理状况不好的减1分。综合得分最低的8个居民点以及另外1个得分较低并且规划撤销的居民点如表1所示。

居民点1～7、9的综合得分较低，应当逐步撤销8个居民点，考虑到李家不在未来规划生态保护区内，且自然村规模较大并且与居民点1～5相邻，可以作为搬迁落户地，因此予以保留。同时，将综合得分略高的河头上居民点予以逐步撤销，主要原因是居民点整治一般且与其余居民点距离稍远，并且不需要接纳周边搬迁用户，遂决定将这个居民点也逐步予以撤销。梅林村总计35个居民点，通过从交通、生态、人口等相关因素的综合考量，最终保留27个居民点。最终得以保留的居民点并不是完全保留，居民点外围零散的宅基地也要予以逐步拆迁，向中心集中（图4）。

3 基于空间格局优化的土地综合整治建议与评价

3.1 土地综合整治建议

3.1.1 农村建设用地整合。

梅林村村庄建设用地分布零散，村庄部分废弃民房，规划以城乡建设用地增减挂钩为平台，开展农村建设用地整理，开展挂钩工作，缩减农村建设用地，不仅为地方经济和城镇建设争取了发展空间，优化了城乡用地结构和布局，而且对于统筹城乡发展和改善农村面貌起到积极作用。

3.1.2 农用地整合。

梅林村农业生产以草坪种植为主，种植规模较大但属农户自种自收，田块割裂分布零散。村内现有一家草坪种植合作联社，合作联社现有草坪面积400 hm2，规划逐步将零散种植户吸纳到合作联社中，通过合作联社实现草坪规模化种植，将草坪种植地块集中连片，提高农用地收益和节约集约利用程度。因此，规划期内需要对田间废弃坑塘进行填埋整理，对废弃设施农用地进行耕地恢复。

3.1.3 土地入市。

入市集体经营性建设用地应履行与国有建设用地同等义务，承担相应的基础设施建设，按规定缴纳相关税费;严格控制村内工业用地比例，鼓励其向乡镇工业园区搬迁集聚;确有搬迁困难的，可以保留但不得扩大用地范围。

3.1.4 基础设施配套。

基础设施配套主要包括给水系统、排水系统、粪池处理、天然气管道配套、供电照明配套等相关基础设施。给水管网规划敷设DN200～DN300给水管道，结合规划居民点，采用支状与环状相结合的布置形式，现有的给水干管能满足用水量需求，保留现有给水管。排水系统采用雨污分流体制，在现有的10处污水处理设施的基础上，再规划保留村新建16处污水处理设施。燃气规划和供电规划短期内不作调整，長远来看应逐步进行天然气管道铺设以及高压电网的升级。

3.2 土地综合整治评价

3.2.1 土地综合整治对当地的影响。

农村土地综合整治通过产业整合、空间重构和组织重组，对农村聚居的规模布局功能景观产生重要影响。2035年，梅林村宅基地用地规模52.6 hm2，减少了宅基地面积26.2 hm2，优化了土地利用结构，使农村聚居的规模不断扩大、布局更加集中，农村聚居的功能不断完善;2035年新增和翻新大批基础设施，其中包括16个污水处理站、数条给水管道以及大量文体设施、卫生设施等基本公共服务设施，改善了农村聚居环境，改善了农村生活条件。

3.2.2 土地综合整治对周边地区的影响。

土地综合整治后，大量农村土地将面临流转，相对应的农村劳动力将会从土地中解放出来，进入周边工厂和城镇从事第二、三产业，带动整体社会经济发展。梅林村距离西夏墅镇4 km，梅林村10 km范围内还有春江农业产业园、黄城墩工业园、粤海工业园以及常州空港园，劳动岗位多、劳动力需求大，梅林村的土地整合流转将会为周边地区提供大量劳动力，有助于解决周边地区劳动力短缺的问题。土地综合整治后，科学、高效的种植方式就能得到广泛应用，规模化标准化的生产可以保障农产品的质量与产量，为周边地区提供安全可靠、新鲜实惠的农产品。

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