西安市历史村镇空间分布特征及影响因素研究
2022-04-02董钰姜岩冯锐赵雅倩拜荔州
董钰,姜岩,冯锐,赵雅倩,拜荔州
(1.西安市城市规划设计研究院,陕西 西安 710028;2.西安建筑科技大学建筑学院,陕西 西安 710055;3.历史文化遗产保护传承与空间规划重点实验室,陕西 西安 710000)
1 研究背景
传统聚落是历史时期人类活动与自然环境相互作用的结果,它们从不同侧面记录了当时社会经济、政治、文化和民俗等信息。吴良镛院士曾在研究中指出,中国的传统聚落在历史浸润下拥有独特的美学原则,然而诸多城镇和乡村在向现代化迈进的过程中失去了原有的风采,传统聚落所独具的魅力也在不断衰减[1]。21 世纪以来,传统聚落保护在国家层面日益受到重视,保护对象也不断扩展(表1),在此背景下,省、市级传统聚落的普查与评选工作也全面展开。西安市作为我国具有代表性的历史文化名城,在2021 年3 月公布的《西安历史文化名城保护规划(2020—2035 年)》中,针对其全域传统聚落价值内涵丰富但地面遗存多不复存在的特征,突破历史文化名镇名村、传统村落等法定概念的限制,评选出137个历史村镇,作为传统聚落保护范畴的补充和拓展。西安的历史村镇见证了古都的兴衰沉浮,承载着长安的脉脉乡愁,是新时代历史文化名城保护体系的重要构成和实施乡村振兴的特色载体;但市域范围内大量的古镇古村或在快速城镇化的进程中消失殆尽,或因发展动力不足而持续衰败。因此,开展西安市历史村镇空间分布及影响因素研究,对于摸清历史村镇空间分布情况,揭示历史村镇形成与发展的基本规律,探究历史村镇衰落与振兴的动力机制,推动制定保护管理与传承利用策略具有重要的意义。
表1 国家关于传统聚落保护的文件和会议主要内容Table 1 National documents and meetings on the protection of traditional settlements
20 世纪80 年代以来,国内对古镇古村保护的研究逐步进入建筑学、地理学等领域,并由最初的描述性研究向计量化和多学科交叉的方向发展[2]。近年,基于ArcGIS空间分析和可视化功能对传统聚落空间分布进行分析的研究逐渐增多,但相关研究仍存在不足:研究对象主要为历史文化名镇名村、传统村落等法定对象,对一般性历史村镇的研究较少;研究尺度多关注全国[3-7]、省域[8-10]、经济区[11]、文化区[12]、流域[13,14]等层面,市域尺度下的研究较少[15];在相关性与影响因素分析中,因子的选取缺乏针对性和代表性,如普遍将历史村镇数量与当代人口、GDP、交通条件等因素进行相关性分析,而对历史语境下的影响因素关注不足;对于不同因素影响程度和影响机制的差异化分析较为缺乏。
本文以西安市为例,通过平均最邻近分析、核密度分析、聚类分析、热点分析、缓冲区分析、欧式距离分析等方法分析全域历史村镇空间分布特征,从历史文化、地理环境等角度探究影响因素,剖析各影响因素对历史村镇空间分布的影响程度与作用机理,以期为历史村镇的系统性保护与发展提供依据。
2 研究区概况、数据来源与研究方法
2.1 研究区概况及数据来源
西安市位于关中平原中部,拥有“山、水、塬、田、林、岗、池、城”相生相融的自然山水格局(图1)。市域中部和北部为平坦肥沃的平原,平均海拔为400—700m;南部为秦岭山脉,主脊海拔为2000—3000m。西安属暖温带季风气候,雨量适中、四季分明,良好的地形地貌和气候条件使西安成为人类最早的聚居地之一,其历史文化脉络自史前聚落时期延续至今。西安历经3100 余年的建城史,市域范围内逐渐形成了“村镇聚落辅卫、服务都城”的基本格局。历史村镇是西安营城体系的重要组成部分和关中平原农耕文明的重要见证,其形成年代最早可追溯到史前石器时代,最晚形成于清晚期(图2)。
图1 西安城市自然山水格局Figure 1 Natural landscape pattern in Xi′an City
图2 西安历史村镇形成年代Figure 2 Formation years of historical towns and villages in Xi′an City
本文研究对象为《西安历史文化名城保护规划(2020—2035 年)》公布的历史村镇,采用的数据为大西安区域历史地理信息系统存储的历史村镇(含地理坐标、职能类型、保护等级)、文化线路、文物保护单位、世界文化遗产、行政区划、河流水渠等矢量数据和地理空间数据云平台提供的DEM数据。
2.2 研究方法
平均最邻近法:平均最邻近法(Average nearest neighbor)可用于判别点状要素具有的随机型、离散型和集聚型3 种空间分布类型[16]。由于历史村镇的传统格局、空间肌理等保护要素往往集中于镇区和乡村居民点,而非均质分布于镇域和村域,因此在市域尺度下研究历史村镇空间分布时可将村镇抽象为点,通过平均最邻近法测度其空间分布类型。平均最邻近距离指数(ANN)的计算公式为:
空间聚类分析:空间聚类分析是一种局部空间自相关分析,通过安瑟伦局部莫兰指数(Anselin local Moran′s I)来反映某区域周围相似属性值的空间集聚程度[17]。本文通过空间聚类分析解释历史村镇的分布在空间上是否具有聚集特征。局部莫兰指数计算公式为:
缓冲区分析:矢量数据缓冲区分析可用于分析要素与周围要素的空间邻近性[21]。地理学第一定律提出,地物之间的相关性与距离有关,距离越近,地物间相关性越大。基于该理论,本文通过矢量数据缓冲区分析,定量测算各要素1km、2km、5km等不同半径圈层内历史村镇的数量特征,以比较分析各影响因素对历史村镇空间集聚的影响程度。
3 西安市历史村镇空间分布特征
3.1 非均衡型分布特征
西安市历史村镇具有“北少南多,中心少外围多”的非均衡分布特征(图3)。历史村镇在主城区数量较少,周围区县数量较多;市域北部区县数量较少,而南部区县数量较多。莲湖、碑林两区无历史村镇,长安、雩阝邑两区数量最多,如长安区历史村镇数量达到44 个,占市域的33.12%。包含历史村镇的镇和街办占市域乡镇级行政区总数的34.32%,长安区韦曲街办和雩阝邑区庞光镇历史村镇数量达到6个(图4)。这些均表明,随着西安主城区经济的快速发展,历史村镇的保护让位于大规模的城镇建设,大量古镇、古村已失去了原有的价值特色和风貌;外围区县由于发展时序相对滞后,更多的历史村镇得以保留。
图3 西安县(区)域空间分布特征Figure 3 Spatial distribution characteristics of counties or districts in Xi′an City
图4 西安镇(街办)域空间分布特征Figure 4 Spatial distribution characteristics of towns or sub- district offices in Xi′an City
3.2 集聚型分布特征
本文通过计算各类历史村镇的平均最邻近距离指数(表2)发现,西安市域历史村镇空间分布体现出显著的集聚型特征,且不同职能类型的历史村镇集聚程度不同。其中,地域特色类、自然景观类历史村镇空间分布呈显著的集聚性,文学艺术类和宗教信仰类历史村镇也属于集聚型分布。古镇在市域尺度下长期作为区域内次级中心地,其空间分布既要满足一定的人口门槛和服务半径,同时也更容易受市场、交通和行政因素的影响,因此未呈现明显的集聚型特征。商贸枢纽类、都城辅卫类和近代变革类历史村镇受经济、交通、军事和政治因素的影响,也未呈现明显的集聚型特征。
表2 西安市历史村镇平均最近邻分析Table 2 Analysis of Average Nearest Neighbors of historical towns and villages in Xi′an City
3.3 带状组团型分布特征
为深入探究历史村镇的聚集特征,本文对3.2中呈“集聚型”分布的历史村镇进行了核密度分析结果发现西安历史村镇具有“一核、两带、多组团”的带状组团分布特征(图5)。其中,“一核”为历史村镇密集分布的“韦曲—杜曲—王曲—少陵塬”区域,该区域历史村镇分布密度超过了0.08 个/km2;“两带”分别为渭河沿岸历史村镇分布带和灞河沿岸历史村镇分布带。历史古村和地域特色类、自然景观类历史村镇的空间分布也具有带状组团的集聚特征。其中:古村集中连片地分布于长安、雩阝邑等地(图6);地域特色类历史村镇较为集中地分布于长安韦杜、雩阝邑庞光、阎良关山等组团(图7);自然景观类历史村镇与山水台塬空间关系密切,多分布于少陵塬、昆明池、灞上、灞源、泾渭交界等河流沿岸、浅山和山谷地区,表现出“大分散、小集中”的特征(图8)。唐代以来,名门士族多居于长安韦曲、杜曲一带,寺庙道观多分布于长安等地,作为文学艺术诞生地和宗教文化传播地的历史村镇受其影响,也呈现较明显的组团状集聚特征(图9、图10)。
图5 西安历史村镇集聚分布特征Figure 5 Agglomeration and distribution characteristics of historical towns and villages in Xi′an City
图6 西安历史古村集聚分布特征Figure 6 Agglomeration and distribution characteristics of historical villages in Xi′an City
图7 西安地域特色类历史村镇集聚分布特征Figure 7 Agglomeration and distribution characteristics of historical towns and villages with regional characteristics in Xi′an City
图8 西安自然景观类历史村镇集聚分布特征Figure 8 Agglomeration and distribution characteristics of natural landscape historical towns and villages in Xi′an City
图9 西安文学艺术类历史村镇集聚分布特征Figure 9 Agglomeration and distribution characteristics of historical towns and villages of literature and art in Xi′an City
图10 西安宗教信仰类历史村镇集聚分布特征Figure 10 Agglomeration and distribution characteristics of historical towns and villages of religious belief in Xi′an City
3.4 空间聚类型分布特征
统计镇(街办)域历史村镇数量分布,并对其进行空间聚类分析(图11、图12),结果发现,镇(街办)域历史村镇的数量存在着显著的局部空间自相关性,并具有“HH”“HL”“LL”和“LH”型聚类特征。其中:“HH”型聚类表示本区域与临近区域的历史村镇数量值均偏高,且该聚类均为组团形式,即包括大兆、韦曲等8 个街办的“长安组团”和包括庞光镇、秦渡街办、甘亭街办、马王街办的“雩阝邑—丰镐组团”;“HL”型聚类出现在关山镇,意味着该镇历史村镇数量较多,但临近区域的历史村镇数量较少;“LL”型聚类主要分布在未央区北部和莲湖区与新城区的交界处,即本区域与临近区域的历史村镇数量值均偏低;“LH”型聚类出现在长安区和雩阝邑区的部分乡镇,即本区域历史村镇数量值偏低,而临近区域数量值偏高。
图11 西安历史村镇数量分布及空间聚类分析Figure 11 Spatial cluster analysis of the number distribution map of historical towns and villages in Xi′an City
图12 西安历史村镇保护等级热点分析Figure 12 Hotspot analysis of protection level of historical towns and villages in Xi′an City
3.5 等级型分布特征
西安市域历史村镇共分为4 个保护等级,对保护等级进行热点分析发现,不同等级历史村镇的空间分布存在较强的自相关性,具有统计概念中显著的热点和冷点。其中:冷点区域即保护等级低值聚类的位置,包括距市中心较近的未央、灞桥、雁塔、长安等区域;热点区域即保护等级高值聚类的位置,包括雩阝邑、阎良、蓝田葛牌镇等外围区县。总体来看,低等级聚类的位置离市中心较近,高等级聚类的位置距市中心较远,存在着“中心低、外围高”的分布特征。
4 西安市历史村镇空间分布相关性
4.1 影响因素的选取
地理环境因素:农耕社会时期,为减少生产半径、节约劳动成本,地理环境因素是聚落选址与发展的决定性因素,地形地貌对村庄的形成、分布、规模和发展趋势有着深刻的影响。《管子·乘马》中“高毋近阜而水用足,下毋近水而沟防省”的论述,就是地理环境因素对聚落营建产生深刻影响的典型例证。例如,高程和坡度直接决定了聚落的土壤条件、水热条件和工程建造条件,河流水渠则会在生产生活、交通联系、军事防御等方面对历史村镇的发展起重要影响。
文化资源因素:文化遗产是历史村镇的重要资源,是其价值特色的重要体现。其中,世界文化遗产和文物保护单位是等级和价值最高的文化遗产类型,在历史语境中往往承担着政治、军事、宗教、祭祀、辅卫等重要功能。文化线路是指在时间和空间上具有连续性的,发生动态迁移和交流的重要历史道路[22],是村镇之间人口迁徙、文化交流和物质流通的重要载体。
4.2 地理环境因素相关性
历史村镇与高程的空间关系:对历史村镇的高程进行统计(图13、图14)发现,绝大多数历史村镇分布于海拔较低的平原、河谷和坡地。海拔在700m以下的历史村镇有129 个,占总数的94.16%;海拔在1000m以上的历史村镇主要分布于蓝田和境内的山谷地带和关中平原向秦岭山脉的过渡地带,这些历史村镇平均保护等级较高,说明高海拔村镇因地处相对独立的历史地理环境,人地关系稳定,传统聚落保存情况较好。另外,古村的平均海拔与最高海拔均高于古镇。
图13 西安历史村镇高程分布Figure 13 Elevation distribution of historical towns and villages in Xi′an City
图14 西安历史村镇高程频数分布Figure 14 Elevation frequency distribution of historical towns and villages in Xi′an City
历史村镇分布与坡度的空间关系:对历史村镇的坡度进行统计(图15、图16),结果显示:历史村镇集中分布于坡度小于8°的平缓区域,坡度在8°以下的历史村镇共有127个,占历史村镇总数的92.70%;古村的平均坡度和最大坡度均大于古镇,坡度8°以上的历史村镇主要分布于长安、蓝田、境内,坡度最大的历史村镇为老县城村和蓝田青坪村。
图15 西安历史村镇坡度分布Figure 15 Slope distribution of historical towns and villages in Xi′an City
图16 西安历史村镇坡度频数分布Figure 16 Distribution of slope frequency in historical towns and villages in Xi′an City
历史村镇分布与水系的空间关系:对西安市域内主要的河流水系进行缓冲区分析,统计1km、2km、5km范围内的历史村镇的数量和频数分布(图17、图18),结果显示:历史村镇距水系的平均距离较近,趋向水系特征明显。其中:距水系1km 范围内的历史村镇有37 个,占历史村镇总数的27.00%;2km范围内的历史村镇有67 个,占历史村镇总数的48.91%;5km 范围内的历史村镇有107 个,占历史村镇总数的78.10%。随着距离增大,历史村镇分布密度降低,并在约7km这一距离后趋于平稳。趋向水系特征明显的历史村镇集聚分布于都城附近曲水环抱的“韦曲—杜曲—王曲—少陵塬”区域与灞桥、未央等组团。古村较古镇距水系的平均距离更近,不同等级河流周边历史村镇数量差异显著。相比渭河、涝河和沣河等平均净流量和径流量波动比值较大的河流,历史村镇与河、氵高河等中小河流的距离更近、依附关系更明显,说明渭河、涝河、沣河的水患曾对其周边聚落的生产生活构成了一定威胁,印证了历史上关于渭河、涝河、沣河洪水泛滥的记载[23,24]。
图17 西安历史村镇与河流、水渠的距离Figure 17 Distance between historical towns and villages and rivers or canals in Xi′an City
图18 西安历史村镇距水系距离的频数分布Figure 18 Frequency distribution of distance from historical towns and villages to water system in Xi′an City
4.3 文化遗产因素相关性
历史村镇与遗产资源的空间关系:对世界文化遗产和文物保护单位进行缓冲区分析,统计1km、2km、5km 范围内的历史村镇的数量和频数分布(图19、图20),结果显示:历史村镇距文保单位和世界文化遗产的平均距离较近,趋向文保单位和世界文化遗产的特征明显。其中:距文保单位和世界文化遗产1km范围内历史村镇有31 个,占历史村镇总数的22.63%;2km范围内历史村镇有50 个,占历史村镇总数的36.50%;5km范围内历史村镇有88 个,占历史村镇总数的64.23%。随着距离增大,历史村镇分布密度在4km 距离范围内迅速降低,在4km距离范围之外降低速率变缓,并在10km 距离后趋于平稳。另外,古村较古镇距文保单位和世界文化遗产的平均距离更近。趋向文保单位和世界文化遗产特征明显的历史村镇集聚分布于丰镐、阿房宫、灞桥等组团,距文保单位和世界文化遗产较远的历史村镇集聚分布于“韦曲—杜曲—王曲—少陵塬”区域的中部和南部。
图19 西安历史村镇与文保单位和世界文化遗产的距离Figure 19 Distance between historical towns and villages and cultural protection units or world cultural heritage in Xi′an City
图20 西安历史村镇距文保单位和世界文化遗产距离的频数分布Figure 20 Frequency distribution of distance between historical towns and villages and conservation units or world cultural heritage in Xi′an City
历史村镇与文化线路的空间关系:对丝绸之路(北线)、秦东方道、商於古道、子午古道、傥骆路等多条文化线路进行矢量数据缓冲区分析,统计1km、2km、5km范围内分布的历史村镇的数量及不同距离内历史村镇的频数分布(图21、图22),结果显示:历史村镇距文化线路平均距离仅为2.58km,趋向文化线路特征十分明显,距离文化线路越近,历史村镇数量越多,反之则越少。其中:文化线路沿线的历史村镇有52 个,占历史村镇总数的37.96%;距文化线路1km范围内的历史村镇有67 个,占历史村镇总数的48.91%;2km范围内的历史村镇有80 个,占历史村镇总数58.39%;5km 范围内的历史村镇有113 个,占历史村镇总数的82.48%。市域中部和南部历史村镇大部分属于商於古道、傥骆路、子午古道及沿线区域,北部历史村镇大部分属于秦东方道、丝绸之路和秦上郡道及沿线区域。
图21 西安历史村镇与文化线路的距离Figure 21 Distance between historical towns and villages and Cultural Routes in Xi′an City
图22 西安历史村镇与文化线路距离的频数分布Figure 22 Frequency distribution of distance between historical towns and villages and Cultural Routes in Xi′an City
4.4 影响程度与影响机制剖析
经分析验证,高程、坡度、水系等地理环境因素及文化线路、文保单位等文化遗产因素对历史村镇空间分布都产生了一定程度的影响。西安市域大部分历史村镇分布于海拔500m 以下坡度平缓的河谷、平原和坡地,且距离河流水系、文化线路、文保单位和世界文化遗产在5km 范围内。不同影响因素对不同区域、不同类型历史村镇的空间分布影响程度存在差异,具体体现在3 个方面:①相比古镇,古村的空间分布受各类要素的影响更加显著,说明古镇的空间分布在自组织之外更多地受到政治、军事、交通、商贸等外部因素干预;②在各影响因素中,文化线路是西安历史村镇空间分布的核心影响因素;③各类影响因素的影响程度存在区位差异和类型差异。
不同影响因素对历史村镇空间分布的影响机制存在差异,体现为“单向依附”和“双向作用”两种模式。其中,历史村镇与地形、水系等地理环境要素之间存在“单向”的依附关系,即历史村镇依附于自然要素分布,其空间分布特征与自然要素的形态密切相关。例如:平坦肥沃的关中平原是孕育古都及其聚落体系的摇篮;“八水”为历史村镇提供了生产生活环境,大致界定了历史村镇的集中分布范围,并使其在空间上呈现带状组团的分布特征。而历史村镇的形成发展则与文化遗产因素存在“双向”的促进关系:一方面,历史上交通线路的开辟很大程度依托于沿线的既有村镇,而交通线路形成之后又会促进沿线地区资源与人口的聚集;另一方面,村镇的形成与发展离不开交通线路带来的区位优势,而随着沿线村镇数量增加,交通线路的政治军事、贸易往来、人口迁徙和文化交流等功能也随之不断发展和强化,这种相互作用、互为促进的“乘数”关系,使历史村镇的空间分异逐渐加剧。
5 结论与建议
5.1 结论
本文以西安市全域历史村镇为例,运用平均最邻近分析、核密度分析、空间自相关分析、缓冲区分析等方法探究了西安全域历史村镇的空间分布特征,并剖析了不同分布特征的影响因素和影响机制,结论如下:①市域尺度下,西安历史村镇呈现“集聚型”空间分布模式,具有“北少南多,中心少外围多”的分布规律和“一核、两带、多组团”的分布特征,不同保护等级历史村镇的分布存在“中心低、外围高”的特点;县域尺度下,长安、雩阝邑两区历史村镇数量最多;镇域尺度下,历史村镇分布存在显著的空间自相关性,具有“HH”“HL”“LL”和“LH”型聚类特征。②西安市域历史村镇空间分布特征是地理环境和历史文化等多重要素协同作用、长期影响的结果。历史村镇集聚分布于坡度平缓的平原,同时对中、小河流的依附特征明显;大部分历史村镇曾作为历史上秦直道、商於古道、子午古道、丝绸之路等文化线路的重要节点,部分历史村镇是文物保护单位与世界文化遗产分布较为密集的区域。③不同影响因素对历史村镇空间分布的影响程度和影响机制存在差异。第一,相比古镇,古村的空间分布受各类要素的影响更加明显;第二,在本文选取的各影响因素中,文化线路的影响最为显著;第三,各类影响因素的影响程度存在区位差异和类型差异;第四,不同类型影响因素对历史村镇空间分布的影响机制存在差异,包括“单向依附”和“双向作用”两种模式。
5.2 建议
历史村镇是传统聚落保护范畴的重要补充和拓展,开展市域历史村镇空间分布研究对于促进历史村镇系统化保护管理和传承利用具有重要意义。西安市历史村镇空间分布特征表明,传统聚落的价值内涵往往不取决于聚落个体,而是体现在依托交通、水文、地貌、文脉等动力机制构成的文化同源、基因相似的聚落体系。基于此,本文提出以下建议:①市域历史村镇的保护发展应在契合其空间集聚特征和影响因素的基础上进行分单元、分类型研究,实施单元化、集群式保护。②基于各类影响因素对不同区域、不同类型历史村镇的影响程度,有针对性地提出差异化保护发展策略。③鉴于历史村镇与文化线路紧密的空间联系,西安市域历史村镇的保护发展应与承载其生存土壤的文化线路传承相协同。