甘肃洮河流域多民族聚居地区聚落空间分布特征及其影响因素研究

安玉源,宋佳敏,魏姝君

(兰州理工大学设计艺术学院,甘肃 兰州 730050)

洮河是甘肃黄河上游的主要支流之一,其流域地跨青藏高原东部的甘南高原及陇西的黄土高原。洮河流域多民族聚居地区地处两大高原的过渡地带,跨越多个地貌特征[1],高原、山地、平原、河谷等地形垂直交错分布。同时这一地区聚集着汉、藏、回、东乡、保安等民族,是甘肃典型的多民族聚居地区。各民族在长期频繁的民族迁移中,经历势力消长、族群混融、文化互动、贸易交流,逐渐形成了以汉、藏、回为主体民族的“大杂居,小聚居”的民族交错分布格局[2]。因此,自然环境差异明显、民族成分复杂多元[3]是该地区的典型特征。对该地区多民族乡村聚落空间分布特征的研究,将能更好地把握其聚落空间共性、差异性和异质性成因,对优化聚落空间格局,实现区域协调的可持续性发展具有重要意义。

近几年,GIS在聚落分布研究中运用越来越广泛,主要的研究内容包含了聚落地区性分布[4-10]、聚落时空演变[11]、各民族聚落分布[12]、中国传统村落名录的聚落空间分布[13]。针对多民族聚居地区的研究成果主要在聚落空间特征[14]、聚落景观特征[15]、聚落民居分析[16-18]等方面,其中针对甘肃多民族聚居地区的聚落研究,主要研究对象为甘南地区民族聚落[19-22]。上述文献的研究成果主要基于中、微观视角进行分析研究,为多民族聚落研究提供了支持,但缺少了宏观层面对地区内多民族聚落的空间分布特征研究。

基于该地区地域性和民族性的差异特征,以洮河流域多民族聚居地区乡村聚落为研究对象,运用GIS空间分析法对其进行空间分布特征的研究。其中,以地域性视角将洮河流域多民族聚居地区区域整体乡村聚落作为研究主体,分析该地区区域整体聚落空间分布特征;以民族性视角将汉、藏、回民族县域的乡村聚落作为研究主体,以探究各民族乡村聚落空间分布特征的差异性。

1 研究思路

1.1 研究区域

洮河流域多民族聚居地区地域分布如图1所示。图1中主要涵盖了定西市的渭源县和临洮县、甘南藏族自治州的卓尼县和临潭县、临夏回族自治州的康乐县五县(以下简称五县)[1]。洮河流域多民族聚居地区五县所处地区地势西高东低,介于102°46′～104°49′E、34°10′～35°56′N之间,海拔在1 738～4 508 m之间,属大陆性气候,年平均气温在6 ℃左右。

图1 洮河流域多民族聚居地区地域分布Fig.1 The multi-ethnic areas of the Tao River Basin

洮河流域多民族聚居地区民族分布如图2所示。该地区主要聚居着汉族、藏族和回族,其中回族主要聚居在临夏回族自治州的康乐县,藏族主要聚居在甘南藏族自治州的卓尼县和临潭县,汉族主要聚居在定西市的渭源县和临洮县。以民族县域作为最小研究单位,选取该地区3个相邻民族县域作为样本,即汉族占比99.15%的渭源县、藏族占比61.29%的卓尼县和回族占比51.94%的康乐县(以下简称三县)。三县的自然环境及民族构成如表1所列,三县的地理环境和气候特征都有所差异,主要民族构成也不尽相同。

图2 洮河流域多民族聚居地区民族分布Fig.2 Ethnic distribution of the multi-ethnic areas of the Tao River Basin

1.2数据来源

研究主要的数据来源于:①全国地理空间数据云下载行政区矢量边界图,30 m分辨率的DEM数字高程数据以及卫星图;②在网络上进行兴趣点(POI,point of interest)的获取,并且通过ArcGIS10.5软件对卫星图的空间矫正、配准、人工解译以及矢量化,二者结合获取最终洮河流域多民族聚居地区五县现有聚落的地理坐标信息,并建立五县乡村聚落空间格局分布图;③其他的相关数据来源于各地的县志以及国家人口统计局2018年人口数据。

表1 3个民族县域自然环境及民族构成

1.3 研究过程

通过最邻近点指数法(ANN,average nearest neighbor)、平均分布密度(mean distribution density)、核密度估算法(KDE，kernal density estimation)来表征双重视角下聚落的空间分布类型、空间形态特征以及空间分异特征。

最邻近点指数法计算公式为

(1)

(2)

平均分布密度公式为

(3)

核密度估计法的计算公式为

(4)

其中:最邻近点指数可以表征出聚落聚集的形态,ANN>1为分散型,ANN=1为随机型,ANN<1为凝聚型。平均分布密度可以简单地矢量化地块内整体的密集程度。核密度可以简单的对聚落凝聚程度进行权重分析,最终得出凝聚中心点。式(4)中h的数值越小,核密度的偏差值越小,公式计算中使用的带宽为5 km。

2 洮河流域多民族聚居地区乡村聚落空间分布特征

通过对洮河流域多民族聚居地区的五县进行矢量获取,在ArcGIS中进行地图制作,获得五县县域内聚落分布,如图3所示。

2.1 空间分布类型

通过ArcGIS10.5中的平均最邻近分析工具,对五县整体区域的乡村聚落空间分布进行统计计算,计算得出区域内的乡村聚落实际平均距离为712.974 0 m;预期平均距离为772.299 7 m;最邻近指数为0.923 2,可知ANN<1,由此,洮河流域多民族聚居地区五县的整体分布类型为凝聚型。

图3 五县县域内聚落分布Fig.3 Distribution of settlements in five counties

对渭源县、卓尼县、康乐县的乡村聚落分别进行统计分析,得出最近邻指数测算结果,如表2所列。表2中渭源县境内的乡村聚落实际平均距离为634.008 5 m,预期平均距离为676.035 3 m,最邻近指数为0.937 8,ANN<1,可知渭源县为凝聚型;卓尼县境内的乡村聚落实际平均距离为1 418.903 5 m,预期平均距离为2 450.207 0 m,最邻近指数为0.579 1,ANN<1,可知卓尼县为凝聚型;康乐县境内的乡村聚落实际平均距离为629.258 4 m,预期平均距离为764.062 2 m,最邻近指数为0.823 6,ANN<1,可知康乐县为凝聚型。

表2 最近邻指数测算

由上述结果可知,洮河流域多民族聚居地区五县区域呈现的聚落分布类型为凝聚型,其中3个民族县域呈现的聚落分布类型也都为凝聚型,但从凝聚程度上来看有较大的差异:以汉族为主要民族的渭源县最邻近点指数达到0.937 8,县域整体凝聚程度相对较低,其结果也更为接近整体区域的分布状态;以藏族为主要民族的卓尼县最邻近点指数达到0.579 1,凝聚程度相对较高;以回族为主要民族的康乐县最邻近点指数达到0.823 6,县域整体凝聚程度相对较低,基本与渭源县相近。

2.2 空间形态特征

根据式(3)计算得到的结果,再依据金其铭[23]的研究成果将计算结果分级:第一级,每100 km2内的乡村聚落少于150个;第二级,每100 km2内的乡村聚落在150～299个之间;第三级,每100 km2内的乡村聚落在300～400个之间。

在ArcGIS10.5中提取出整体区域总面积及总聚落个数、每个县域的面积以及县域内的聚落总个数,根据式(3)计算得出乡村聚落平均分布密度,如表3所列。洮河流域多民族聚居地区五县总的乡村聚落个数为8 069个,县域总面积约为18 139 km2,每100 km2内的乡村聚落个数约为44个,密度约为44.48个/100 km2,总体乡村聚落分布密度较小,属于第一等级区间内。

表3 乡村聚落平均分布密度

根据分类标准,渭源县总的乡村聚落个数为2 615个,县域面积约为3 064 km2,每100 km2内的乡村聚落个数约为85个,密度约为85.34个/100 km2;卓尼县总的乡村聚落个数为931个,县域面积约为7 544 km2,每100 km2内的乡村聚落个数约为12个,密度约为12.34个/100 km2;康乐县总的乡村聚落个数为1 040个,县域面积约为1 145 km2,每100 km2内的乡村聚落个数为91个,密度约为90.80个/100 km2。尽管3个县域的聚落分布密度均比较小,都处在第一级分类中,但是3个县域仍然存在较为明显的差异。

根据结果的实际呈现,将密度等级平均分为5个等级:Ⅰ级,每100 km2内的乡村聚落少于30个;Ⅱ级,每100 km2内的乡村聚落在30～59个之间;Ⅲ级,每100 km2内的乡村聚落在60～89个之间;Ⅳ级,每100 km2内的乡村聚落在90～119个之间;Ⅴ级,每100 km2内的乡村聚落在120～150个之间。由此可知,洮河流域多民族聚居地区五县整体处在Ⅱ级,其中渭源县处在Ⅲ级,整体的平均密度相对较大;卓尼县处在Ⅰ级,整体的平均密度较小;康乐县处在Ⅳ级,整体的平均密度较大。

2.3 空间分异特征

通过ArcGIS10.5的核密度估算法(KDE)分析工具,将计算结果可视化。五县核密度分析如图4所示。

图4 五县核密度分析Fig.4 Analysis of kernel density in five counties

由图4可知,洮河流域多民族聚居地区五县乡村聚落的空间分布呈现出多个(7个)聚集点,从行政区划上看,主要集中在渭源县、临洮县的南部以及康乐县,密度最大达到了1.750个/km2,最小为0.055 个/km2。五县范围内凝聚的区域较为集中,主要分布在汉、回聚居区,其聚集特征呈现为串珠状形态。聚集中心主要呈现以农耕文化为代表的汉族和以经商文化[18]为代表的回族聚居区域内,这与以游牧文化为代表的藏族的散居有所区别。

3个民族县域的核密度分析如图5所示。图5中3个县的乡村聚落在空间密度上有较大差异,渭源县乡村聚落的空间分布呈现出多个(4个)聚集点,从行政区划上看,主要集中在清源镇、北寨镇、新寨镇以及会川镇和大安乡,密度最大达到了1.750个/km2,最小为0.194个/km2;卓尼县乡村聚落的空间分布呈现出多个(5个)聚集点,从行政区划上看,主要集中在柳林镇、喀尔钦镇、勺哇土族乡、申藏镇、洮砚镇,密度最大为0.520个/km2,最小为0.058个/km2;康乐县乡村聚落的空间分布呈现出3个聚集点,从行政区划上看,主要集中在草滩乡、景古镇、八丹乡,密度最大为1.478个/km2,最小为0.055个/km2。

3 特征影响因素

通过上述分析结果可知,汉、藏、回民族聚落在空间分布上既有共性又有差异性。从渭源县、卓尼县和康乐县的高程、坡度、水系以及交通这4个影响因素进行统一分析,并且对卓尼县的藏族寺庙和康乐县的回族清真寺在空间分布上的特征与其聚落的空间分布特征进行叠加分析,以厘清各因素对洮河流域多民族聚居地区聚落空间分布的影响机制。

图5 三县的核密度分析Fig.5 Analysis of kernel density in three counties

对DEM数字高程数据进行可视化处理,得到汉藏回聚落的高程分析、坡度分析分别如图6和图7所示。通过ArcGIS10.5中的缓冲区计算,得到水系缓冲区分析和交通缓冲区分析分别如图8和图9所示，其中图6～图9均已在各分析图的基础上叠加了三县的核密度图，以便后续进行分析。

图6 高程分析Fig.6 Elevation analysis

图7 坡度分析Fig.7 Slope analysis

图8 水系缓冲区分析Fig.8 River system buffer analysis

图9 交通缓冲区分析Fig.9 Traffic buffer analysis

3.1 高程因素

对高程分析图进行分析,根据分析结果将海拔划分为5个等级:<2 100 m、2 100～2 599 m、2 600～3 099 m、3 100～3 599 m及≥3 600 m。统计整理数据得出高程因素影响下聚落数据对比如表4所列。

表4 高程因素影响下聚落数据对比

由表4可知,8.71%的乡村聚落坐落于海拔低于2 100 m的地区；81.65%的乡村聚落坐落于海拔在2 100～2 599 m区间内的地区；8.67%的乡村聚落坐落于海拔在2 600～3 099 m区间内的地区；0.97%的乡村聚落坐落于海拔在3 100～3 599 m区间内的地区，其中以汉族为主体民族的渭源县92.20%的乡村聚落和以回族为主体民族的康乐县83.85%的乡村聚落坐落于海拔在2 100～2 599 m区间内的地区,以藏族为主体民族的卓尼县73.98%的乡村聚落坐落于海拔在2 600～3 099 m区间内的地区。

由图6可以看出，海拔在2 100～2 599 m之间的地区聚落分布个数最多,海拔低于2 100 m和海拔在2 600～3 099 m区间的次之。以藏族为主体民族的卓尼县的聚落所处的海拔高于以汉族为主体民族的渭源县和以回族为主体民族的康乐县。因此,高程因素在很大程度上限制了聚落的空间分布,使聚落大多为海拔相对较低的河谷聚落。

3.2 坡度因素

对坡度分析图进行分析,并根据分析结果将坡度划分为5个等级:0～7.9°、8°～14.9°、15°～24.9°、25°～34.9°及≥35°。统计整理数据可得坡度因素影响下聚落数据对比如表5所列。表5显示：30.70%的乡村聚落坐落于坡度在0～7.9°区间内的地区；47.57%的乡村聚落坐落于坡度在8°～14.9°区间内的地区；21.17%的乡村聚落坐落于坡度在15°～24.9°区间内的地区；0.51%的乡村聚落坐落于坡度在25°～34.9°区间内的地区；0.05%的乡村聚落坐落于坡度≥35°的地区，其中汉族和回族近80%的聚落坐落于坡度在0～14.9°区间内的地区,藏族近75%的聚落坐落于坡度在8°～24.9°区间内的地区。

表5 坡度因素影响下聚落数据对比

由图7可知，坡度在8°～14.9°区间内的地区聚落分布个数最多,随着坡度的增大,聚落分布个数明显减少，其中藏族聚落所处的地区坡度高于汉族和回族聚落。

3.3 水系因素

洮河流域多民族聚居地区水系分布广、水资源丰富,有利于早期聚落的形成以及聚落后期的发展。该地区汉族和回族的生活方式以农耕为主,藏族的生活方式以游牧及农牧兼营为主,各民族的生活方式体现出了聚落对水源的需求。因此对水系缓冲区进行分析,根据分析结果将水系缓冲区域划分为5个等级:<1 000 m、1 000～1 999 m、2 000～2 999 m、3 000～3 999 m及≥4 000 m。统计整理数据可得水系因素影响下聚落数据对比如表6所列。表6显示:39.76%的乡村聚落坐落于缓冲距离小于1 000 m内的地区;26.92%的乡村聚落坐落于缓冲距离在1 000～1 999 m区间内的地区;18.16%的乡村聚落坐落于缓冲距离在2 000～2 999 m区间内的地区;10.15%的乡村聚落坐落于缓冲距离在3 000～3 999 m区间内的地区;5.02%的乡村聚落坐落于缓冲距离≥4 000 m的地区。

表6 水系因素影响下聚落数据对比

分析图8可知,距离小于1 000 m的地区聚落分布个数最多,随着距离的增大,聚落个数依次减少,聚落密度也减小了。因此,水源是影响乡村聚落分布的一个重要因素,大部分的聚落都选择傍水而居,离水源越近,聚落密度越大。相较于渭源县和康乐县,卓尼县近58%的聚落都临近水源,水源对聚落的形成和发展具有较大的影响。

3.4 交通因素

对交通缓冲区进行分析,根据分析结果将交通缓冲区域划分为5个等级:<1 000 m、1 000～1 999 m、2 000～2 999 m、3 000～3 999 m及≥4 000 m。统计整理数据可得交通因素影响下聚落数据对比如表7所列。表7显示:36.92%的乡村聚落坐落于缓冲距离小于1 000 m的地区;25.22%的乡村聚落坐落于缓冲距离在1 000～1 999 m内的地区;18.03%的乡村聚落坐落于缓冲距离在2 000～2 999 m内的地区;12.55%的乡村聚落坐落于缓冲距离在3 000～3 999 m内的地区;7.28%的乡村聚落坐落于缓冲距离≥4 000 m的地区。

表7 交通因素影响下聚落数据对比

分析图9可知,距离小于1 000 m的地区聚落分布个数最多,随着距离的增大,聚落个数依次减少,聚落密度也减小了。因此,交通是影响乡村聚落分布的一个重要因素,大部分的聚落都靠近路网分布,离主干道越近,聚落个数越多,聚落密度越大。

3.5 文化因素

由于各民族宗教信仰的不同,洮河流域多民族聚居地区的民族宗教文化也表现出一定的差异性。

在宗教信仰上,藏族寺庙是藏族宗教文化生活中的重要组成部分,同时藏族寺庙又是藏族普遍的一种市场场所[24],在聚落不断扩张过程中,藏族聚落逐渐形成围绕藏族大寺庙分布的聚落格局[25]。回族清真寺亦是回族宗教文化生活中的一部分,回族聚落大多围绕清真寺形成[26]。将藏族主要寺庙的空间分布图与藏族聚落的核密度分析图进行叠合,形成卓尼县藏族主要寺庙空间分布(见图10),可以看出,藏族的聚落空间分布基本与寺庙的空间分布相吻合;将回族主要清真寺的空间分布图与回族的核密度分析图进行叠合,形成康乐县回族主要清真寺的空间分布(见图11),可以看出,回族清真寺对聚落分布在一定程度上有凝聚作用。

图10 卓尼县藏族主要寺庙空间分布Fig.10 Spatial distribution of main Tibetan temples in Zhuoni county

图11 康乐县回族主要清真寺的空间分布Fig.11 Spatial distribution of main Mosques ofHui nationality in Kangle county

4 分析与讨论

基于ArcGIS10.5的空间地理分析方法,对渭源县、卓尼县、康乐县的乡村聚落进行可视化空间分布特征对比分析,得到3个民族县域特征对比结果,如表8所列。

表8中共性特征体现在:洮河流域多民族聚居地区乡村聚落整体呈凝聚型分布类型,平均密度较小,处在Ⅰ级分类中,密度分布并不均衡,呈现多个聚集中心,主要集中在汉族和回族聚集地区。聚落主要集中在坡度为8°～14.9°的地区,同时都靠近水系以及交通干道,在距离缓冲小于1 000 m内聚落分布个数最多,密度也最大。

同时,该地区各民族间的乡村聚落空间分布又呈现出差异性:①汉族的聚落凝聚程度低,聚落凝聚影响力较强,呈带状聚集形态。聚落分布相对均衡,但平均密度大,聚落主要集中在海拔为2 100～2 599 m的区间内。②藏族的乡村聚落宏观层面上凝聚的分布状态呈现出“大分散,小集中”的特点,主要集中在坡度较缓的中部地区,该地区高程也相对较低,在海拔为2 600～3 099 m的区间内。总体而言,藏族聚落海拔高,凝聚程度高,凝聚影响力较弱,呈现散点状聚集形态,但聚落分布极不均衡,且平均密度小。③回族聚落空间分布特征介于二者之间,结果呈现更倾向于汉族的聚落分布特点,其聚落凝聚程度相对较低,凝聚影响力强,呈团状聚集形态。聚落分布较为均衡,平均密度较大,聚落主要集中在海拔为2 100～2 599 m的区间内。

表8 3个民族县域特征对比

5 结论

对洮河流域多民族聚居地区聚落空间分布特征的研究表明,该地区聚落空间分布特征既具有共性又表现出差异性,呈现出地域性与民族性交叠影响。其中差异性除了受高程和坡度等自然因素的影响,也表现出受到各民族间文化的差异性影响。汉族以农耕、商业经济为主,带状式的聚集特征明显,主要的聚集中心多是河流流域地带;藏族以游牧及农牧兼营为主,地广人稀,逐水草而居,散点式的聚集特征明显,主要的聚集中心多是坐落较多寺庙的地区;回族以经商和农耕为主,在汉族和藏族之间作为“纽带”的存在,团块式的聚集特征明显,主要的聚集中心多是清真寺地区。

多民族聚集地区由于自然环境的差异及民族成分的多元,其聚落空间分布呈现更复杂的特征,对其空间分布特征的研究将有利于准确把握聚落格局,为该地区乡村振兴战略提供科学借鉴。未来可以基于文化、经济等人文因素进行多层次、多角度以及更深入的研究。