山西省传统村落时空分异特征及其驱动机制研究

邵秀英,赵健宏,席 雯*

(太原师范学院 a.经济与管理学院;b.地理科学学院,山西 晋中 030619)

0 引言

传统村落是中华文明的鲜活载体,维系着中华民族的历史记忆,在华夏农耕经济中具有根基性地位,传统村落具有历史、文化、科学、艺术、经济等永续性价值[1].传统村落不仅具有永续价值,更多的承载人文情怀,对于城乡融合、乡村振兴具有重要意义[2].国家先后公布了六批中国传统村落名录,山西省共619个,大力倡导要加强传统村落的保护与利用.然而,山西省传统村落面临破坏、衰落、空心化等问题,在此背景下,研究山西省传统村落时空分异特征,对山西省传统村落保护利用具有指导意义.

国内外对传统村落的研究焦点是不同的,国外关于传统村落的研究始于18世纪40年代[3],并且国外关于传统村落的研究出发点主要从村民的物质需求和精神需求两方面来考虑村落的发展问题.传统村落旅游是近年来旅游发展的热点,多地区积极发展旅游,挖掘传统村落文化内涵,依托传统村落区位条件、自然环境及文化内涵等进行旅游开发[4-6].国内对传统村落的研究热点主要集中在“空间分布”“保护传承”“旅游开发”[7-9].国内有众多学者研究传统村落文旅融合发展水平评价及影响路径,发现实行传统村落文旅融合是一条以“文旅资源深度整合为主线的文旅产品系统构建”的道路,同时在“文旅产业功能升级”的背景下,不断将其整体效应发挥到传统村落的区域体系中,从而促进其整体发展[10].大多数研究中国传统村落可持续发展,运用于传统村落的保护实践中,以期促进传统村落的保护利用[11,12].传统村落的研究大多运用ArcGIS,研究传统村落的时空分异及影响因素,研究的空间尺度大多是全国或者省域范围,也有研究突破了省域范围,例如长江流域传统村落、黄河流域传统村落研究等[13,14].

山西省有深厚的历史文化底蕴,自然环境和文化差异性显著,传统村落不仅数量众多,并且特征鲜明.截至2023年,山西省已有619个村落列入中国传统村落名录,数量众多,但是发展状况不同,区位条件、自然环境、人文环境、价值、特色差异显著.因此,在已有的研究成果基础上,以山西省619个传统村落为研究对象,分析研究山西省传统村落时空分异特征及驱动机制.

1 山西省传统村落概况与研究设计

1.1 山西省传统村落概况

山西,因居太行山之西而得名,简称“晋”,又称“三晋”,古称河东,省会太原市.山西省,位于黄河中游东岸,东与河北接壤,西与山西为邻,南与河南相邻,北与内蒙古接壤.2012年,住房和城乡建设部会同原文化部、国家文物局、财政部、原国土资源部、原农业部、原国家旅游局等部门启动传统村落调查.经过持续多年的工作,到2020年,先后有五批6819个具有重要保护价值的村落列入中国传统村落名录.至此,全国共有8155个传统村落列入国家级保护名录,山西省累计有619个传统村落在名录之中,其中,晋城市的传统村落最多,高达186个.

1.2 数据来源及处理

本文研究的山西省传统村落名录来源于中华人民共和国住房和城乡建设部官方网站公布的六批次共619个传统村落,借助高德地图坐标拾取器获取每个山西省传统村落的地理坐标,并且运用ArcGIS10.7将其坐标转化为传统村落点要素.高程数据来自地理空间数据云;各地区生产总值、城镇化率等来自《2022年山西省统计年鉴》及各县、区统计公报.

1.3 研究方法

1.3.1 核密度估计法

核密度估计法(kernel density estimation),是一种用于估计概率密度函数的非参数方法.在地理空间研究中,核密度估计法用于表达ArcGIS软件中空间分布密度,描述某一事件在地理空间中发生的概率,点越密集,概率越高,反之则越低[15].例如:x1,x2…,xn为独立分布f的n个样本点,其概率密度函数为f,核密度估计如下:

式中,n为阈值范围内的点数,h为带宽并且要求大于0.

1.3.2 标准差椭圆

标准差椭圆来反映地理要素的空间特征:中心趋势、离散和方向趋势.首先是确定圆心,方向分布工具的圆心,直接利用算数平均中心来计算椭圆的圆心,公式如下:

Xi和Yi是每个要素的空间位置坐标,X和Y是算数平均中心[16];

然后确定椭圆的方向,以X轴为准,顺时针旋转,计算公式如下:

1.3.3 最邻近指数法

式中,r1为最邻近距离,ri为第i个与其最邻近点的距离,n代表点数,A代表区域的面积,D代表点密度;当R=1时,空间中点随机分布;当R>1时,空间中点趋于均匀;当R<1,空间点趋于集聚[18,19].

1.3.4 地理集中化指数

地理集中化指数是一个描述地理要素分布集中化程度的指数,将该指数引入山西省传统村落空间分布特征的研究中,可以直观地反映山西省传统村落的集聚状况,用公式表示为:

式中,G为山西省传统村落的地理集中指数;Xi为第i个区域(地级市)传统村落分布数量,T为山西省传统村落的总数(T=619),n为山西省地级市总数(n=11).

1.3.5 不均衡指数

不均衡指数是分析研究对象在市域及地理区域上分布的均衡程度,为了研究山西省传统村落在不同地级市分布的具体情况,采用不均衡指数进一步分析探讨[20].不均衡指数用公式表示为:

式中,n为山西省地级市个数;Yi为各地级市传统村落数量在山西省所占比重从大到小排序后第i位的累计百分比.不平衡指数S的取值范围为0～1,若S值越接近1,表明传统村落分布越不均衡;若S越接近0,表明传统村落分布越均衡.

2 结果分析研究

山西省传统村落是北方地区数量最多的省份,传统村落是山西省传统文化的典型缩影[21].积淀了华夏文明,承载着传统文化,凝聚着中国人的世代乡愁.本小节的研究以山西省六批传统村落的点位置作为基础研究数据,结合地理学知识及地理学中的ArcGIS分析方法,揭示山西省传统村落时空分异特征.

2.1 山西省传统村落时间特征

2.1.1 山西省传统村落发展时序

山西省传统村落自2012年国家住房和城乡建设部公布,山西省传统村落数量逐年增多.从2012-2023年,中华人民共和国住房和城乡建设部先后公布了六批传统村落.为了具体全面了解山西省传统村落时间特征,统计了2012-2023年共六批国家级传统村落数量以及山西省各地级市传统村落数量.其中第一批山西省传统村落名录48个、第二批山西省传统村落名录22个、第三批山西省传统村落名录59个、第四批山西省传统村落名录150个、第五批山西省传统村落名录271个、第六批山西省传统村落名录69个.运用ArcGIS10.7制作六批次传统村落分布图.

从山西省全省的角度研究2012-2023年传统村落的数量变化,不能够反映区域性,为了使研究全面,统计了山西省各地级市传统村落数量及其增加数量情况,可以看出,基于时间视角,六批传统村落在不同时间段的市域分布.第一批传统村落数量最多的是晋城市;第二批传统村落分布在6个地级市,阳泉市和晋中市传统村落数量增多;第三批传统村落数量11个地级市均有分布,其中,晋城市、吕梁市、长治市增量最多;第四批传统村落晋城市、晋中市、吕梁市、长治市增加;第五批传统村落数量是数量最多的一批;第六批传统村落数量有69个,增量最多的是晋城市.截止到2023年,山西省传统村落形成了山西省东南部二市和中部聚集的市域分布特征.

表1 山西省各地级市2012-2023年传统村落数量及增加数量

2.1.2 山西省传统村落时间格局演变

为了研究山西省传统村落随时间的格局演变,探究其六批传统村落的核密度分析,比较其差异,探究不同时期的传统村落空间聚集程度.

运用ArcGIS10.7软件中的核密度工具,本研究选取带宽为45 km分别计算山西省六批传统村落的核密度,并按照自然间断法将其分为四个等级,绘制成山西省六批传统村落空间分布核密度图.

图2是山西省2012-2023年六批传统村落空间分布核密度图,从空间分布图来看,山西省六批传统村落的空间分布都是呈现聚集的格局,通过空间分布核密度图可以看出,2012-2023年各个时间截面的山西省传统村落聚集区域大多都是在山西省中部和南部,核密度值最高的都在南部地区.

2.2 基于时间角度的空间分布趋势

为了研究探讨山西省六批传统村落的空间分布趋势利用标准差椭圆进行分析,在ArcGIS中使用工具进行标准差椭圆的可视化.

利用 ArcGIS10.7中的标准差椭圆工具分析山西省传统村落六个时间截面的空间趋势分布特征.标准差椭圆工具处理后制作山西省六批传统村落标准差椭圆分析图(图3)及参数表(表2).从标准差椭圆的形状来看,六批传统村落的分布方向均为东北—西南方向,与山西省整体区域形状相吻合.六批传统村落形状对比,第二批与其余批次的差异较大.从X轴长度看,X轴越长,方向性越小,第二批传统村落分布方向最为明显;Y轴的长短变化,演绎了六批传统村落的分布范围大小和向心性明显与否.分析可得,第二批传统村落在省域范围内分布范围广,但其向心性最不明显.从偏转角度来看,第二批传统村落分布偏转角最大,与山西省省域形状吻合度不高.时间尺度来看,六批传统村落的空间分布重心持续南移.

表2 山西省传统村落标准差椭圆参数

表3 山西省传统村落空间分布最近邻指数计算结果

2.3 山西省传统村落空间特征

2.3.1 空间分布类型

从区域性质来看,山西省619个传统村落作为点要素进行分析.点要素分布一般呈现随机分布、集聚分布、均匀分布的特征.

山西省区域的总面积156.7×103km2,山西省6批传统村落共619个.运用ArcGIS10.7软件中的测量工具,计算山西省传统村落的最邻近指数,平均观测距离6888.610 m,预期平均距离7955.348 m,R=0.865,由于0.865<1,p<0.01,通过显著性检验,可以看出山西省传统村落趋于集聚分布.

2.3.2 空间分布集中程度及均衡性

空间分布集中程度用地理集中化指数来描述,公式中G值越接近100,表明点要素在各地级市内分布越集中;G值越接近0,则表明各地级市内点要素分布越分散.假设G1为点要素均匀分布在各地级市的地理集中指数.G>G1,表明点要素分布较为集中;G

将相关数据代入公式,可计算得出G=3.14,G1=1.78,很明显G>G1,可以得出,山西省传统村落实际的地理集中指数大于传统村落平均分布的地理集中指数,表明山西省传统村落空间分布呈现集中分布.

不均衡指数的大小代表了传统村落分布的均衡程度,其取值范围为0～1,数值越大代表其分布越不均衡.通过测算山西省不均衡指数来衡量各地市传统村落的均衡程度,经过计算不平衡指数S=0.67,表明山西省传统村落在区域的分布不均衡.

2.3.3 空间分布密度特征

运用ArcGIS10.7软件,以山西省六批共619个传统村落为研究对象,使用Spatial Analyst工具中的核密度分析.本研究选取带宽为45 km计算山西省传统村落核密度,并按照自然间断法将其分为四个等级,绘制成山西省传统村落空间分布核密度图.

图5为山西省619个传统村落空间核密度分布图,从图中可以直观地看出南北地区核密度分布差异明显,核密度高值区域集中在山西省中部和南部地区,北部地区分布较为稀疏且分散.传统村落呈现出明显的集中分布,有四个集中分布区分别为山西省西部地区、中部地区、东部地区、东南部地区.颜色越深的表示核密度值越高,图中山西省东南部区域颜色最深,点越密集,说明山西省东南部传统村落数量最多,分布密集.山西省西部地区是吕梁地区为核心区,该区吕梁山脉纵贯全区,黄河支流为主要水系,气候属于半干旱气候,是山西省内黄土高原的典型地区.传统村落大多分布在黄河沿线;山西省中部地区是以吕梁市和长治市为核密度高值区,吕梁市是革命老区,吕梁山脉由北向南纵贯全境;长治市位于晋冀豫三省交界,全境位于由太行山、太岳山环绕而成的上党盆地中,长治市历史悠久,红色文化深厚,传统村落聚集;山西省东部地区是以阳泉市为主,阳泉市位于山西东部,东隔太行山与石家庄相望,地处黄土高原东缘,境内以山地为主,其余为丘陵和平原.阳泉也是三晋门户,境内文化深厚,传统村落集聚;山西省东南部地区是以晋城市为核心,晋城市位于晋豫两省交界处,自古为兵家必争之地,是华夏文化发祥地之一,文化底蕴深厚,是山西省传统最多的地级市.

通过上述核密度分析揭示了山西省传统村落聚集区,对于传统村落具体的空间密度数量关系没有明确表达,为了去除空间区域面积因素对于传统村落点要素空间分布的影响进一步分析传统村落点要素的空间分布特征,借助ArcGIS10.7对传统村落点要素进行点密度分析,并且制作点密度图,颜色深浅表示空间密度数量的多少(图6).结果显示,晋城市颜色深的区域面积大,则点密度高值区在晋城市,晋城市传统村落数量最多.通过点密度的分析,进一步得出传统村落空间密度数量关系.

3 山西省传统村落空间分布驱动机制

传统村落是历史积累的结果,它的形成、保存和延续会受到很多因素的影响.村落的最初选址受到地势、水流等因素的影响,在发展的过程中,交通道路、经济社会发展等因素促使某些村落得到了发展[23,24].本研究通过地形、水文、社会经济及交通来分析与传统村落分布的关系,探讨所选取的驱动因子是如何驱动山西省传统村落空间分布的.

3.1 地形地势驱动因子

利用ArcGIS10.7把山西省的传统村落分布和掩膜裁剪后的山西省30 m精度高程图(DEM)进行叠置可以得到如图7,通过提取分析工具可以得出,以500 m、1000 m、1500 m为临界值分为四个海拔区间,海拔小于等于500 m的传统村落有24个,海拔大于500 m且小于等于1000 m的传统村落有410个,海拔大于1000 m且小于等于1500 m的传统村落有167个,海拔在1500 m以上的有8个,占比最少.很明显,随着海拔的升高,传统村落的数量逐渐减少,山西省地形地貌差异较为显著,山地、丘陵、山间盆地相见分布.海拔越高,生存条件越恶劣,海拔相对和缓的地区有利于居民生活生产.所以,传统村落更多的分布在海拔相对较低的区域,具有很明显的低地性指向.

3.2 水文驱动因子

我国古代先贤在聚落选址方面形成了系统完整的风水观.历史上山西省境内的重要城镇均沿河流选址建设这样有利于生产生活,连接城镇的交通驿道也是沿河建设的.本研究利用ArcGIS10.7软件,采用叠置分析的方法,将山西省传统村落的空间分布与水系叠加并做缓冲区分析得到图8,结果显示:在距离河流小于等于5000 m范围内,有178个传统村落,距离河流大于5000 m且小于等于1000 m范围内有传统村落60个.

传统村落的选址靠近水源充足的区域,首先是便于当地居民生活取水,有利于居民的生产生活;其次,沿着河谷形成的平地有利于房屋的建设,这样逐渐形成村落[25];在交通不发达的古代,水运是其主要的交通方式,这样靠近河流的区域成为村落选址的首选.山西境内河流很多,注入黄河的河流有沁河、涑水河、汾河.黄河、汾河是省内的主要河流,位于黄河流域和汾河流域的区域传统村落数量较多,符合当时居民的日常生产生活.

3.3 社会经济驱动因子

经济实力可以为传统村落的保护发展提供一定保障.本文采用地区生产总值及城镇化率为指标,探讨经济发展与传统村落空间分布的关系,借助Origin2021软件制作地区生产总值、城镇化率与传统村落折线图(图9),直观地表达社会经济对传统村落分布的影响.经济较发达的地区传统村落分布较多,如晋城市传统村落数量较多;但是由于经济的快速发展,城镇化程度高,许多地区城镇化率在不断提高,传统村落数量均是空白,比如太原市,相反经济较落后的地区传统村落分布也较多.城镇化率低的区域,有利于传统村落的保护与发展.

3.4 交通驱动因子

交通对村落的选址及其格局影响深远,便捷的交通能够保障居民正常的生产生活,本研究选择干线即国道、省道和高速公路为测量标准,得到传统村落交通分布图(图10).宏观层面来看,传统村落沿道路分布特征明显,并且距离交通干线越近的区域传统村落分布越密集.现如今,交通发展迅速,交通距离的可达性及便捷性是传统村落形成演化以及保护的基础,交通相对便捷、沟通方便为保护传统村落提供了良好的条件.

图1 山西省传统村落分布图

图2 山西省六批传统村落核密度变化图

图3 山西省六批传统村落标准椭圆差分析图

图4 山西省传统村落最邻近指数分析结果

图5 山西省传统村落核密度分布图

图6 山西省传统村落点密度分布图

图7 高程图

图8 山西省传统村落水文图

图9 地区生产总值、城镇化率与传统村落

3.5 政府政策驱动因子

2012年起山西省先后落实国家政策启动加强传统村落保护工作,通过检索山西省住房和城乡建设厅,截止2023年可查询到的传统村落各类相关政策及文件共100余条,2012-2023年山西省传统村落在不断增加,山西省不断落实传统村落的保护.十三五期间,启动了《山西省传统村落保护条例》制定工作,并于2022年3月1日正式施行.保护条例的颁布,为全省传统村落、历史建筑等保护管理工作提供了法律依据.传统村落的开发保护离不开各级政府的宏观指导和相关政策引领,在山西省传统村落资源充足情况下,应积极出台相应保护开发措施,利用好传统村落,打造传统村落主题的特色精品旅游项目,促进山西省传统村落保护及可持续发展.

4 结论与讨论

本研究以山西省六批共619个传统村落为研究对象,探究山西省传统村落时空分异特征.结果表明:第一,2012-2023年山西省传统村落在逐年增加,晋城市每年的增量是山西省境内传统村落数量增量首位;第二,山西省传统村落呈现多聚集、少分散的特征,传统村落在各市分布不均衡,并且随着时间的推移,山西省传统村落的空间分布重心在向南移动;第三,山西省619个传统村落的空间分布差异大,主要有四个聚集区域,其余都是分散分布.在探究传统村落时空分异的基础上,对其影响因素进行分析探讨,得出结果:山西省传统村落的空间分布与地形地貌、水文、社会经济、交通以及政府政策有关.

传统村落是重要的乡土遗产,其价值存在是自然与社会共同作用的结果.但是,随着经济的快速发展、产业以及生活方式一系列的变化,传统村落的留存面临极大的挑战,国家对传统村落高度重视,要使传统村落活化起来,尽可能保留其原真性[26,27].现存的传统村落时空分异特征对未来山西省村落进行保护规划提供有力依据.山西省传统村落有很大的发展潜力,下一步要实地调查传统村落,提取村落的文化基因与地域特色,探讨邻近村落的相互关联性,注意影响各区域的村落历史发展的复合因素,延续村落文脉,激活村落生命力,使山西省传统村落活起来.