居民点的空间分布GIS研究
- 格式:doc
- 大小:2.04 MB
- 文档页数:15
实验一GIS与Voronoi图农村居民点空间分布特征附其影响因素研究报告实验一、基于GIS和Voronoi图的农村居民点空间分布特征及其影响因素研究一、实验目的与要求1.实验目的:基于GIS和Voronoi图对农村居民点空间分布特征进行分析,研究自然环境、社会经济环境等不同因素对农村居民点空间分布的影响。
2.实验要求(1)数据获取:基于1:5万土地利用图提取农村居民点、河流湖泊、公路、行政界线,基于1:5万地形图提取等高线。
(2)实验的具体步骤及方法:A、基于Voronoi图的变异系数(C V)对农村居民点空间分布类型进行探讨;B、全县和各乡镇的农村居民点用地比例 (P R)、密度(P D)、平均面积 (P V)计算;C、分析不同海拔、坡度、坡向对农村居民点空间分布的影响;D、分析河流、公路对农村居民点空间分布的影响。
二、实验原理从农村居民点的空间分布类型、用地比例、密度以及平均面积等方面分析农村居民点的空间分布特征。
选取自然生产环境中的地形、河流以及社会经济环境中的公路交通等因素,分析这些因素对农村居民点空间分布的影响。
1.基于Voronoi图的变异系数(CV)对农村居民点空间分布类型进行探讨Voronoi图是对平面的一种剖分 ,在任意一个凸Voronoi多边形中 ,任意一个内点到该凸多边形的发生点p i的距离都小于该点到其他任何发生点p j的距离 ,这些发生点也叫Voronoi图的质心或发生元。
CV 值是Voronoi多边形面积的标准差与平均值的比值 ,其计算公式为 :CV 值 =标准差 /平均值×100%CV 值可以衡量现象在空间上的相对变化程度。
当某个点集的空间分布为均匀分布时,其Voronoi多边形面积的可变性小,CV值低;当空间分布为集群分布时,在集群内(“类”内 )的Voronoi多边形面积较小,而在集群间(“类”间 )的Voronoi多边形面积较大, CV 值高。
但是 ,规则的周期结构和周期性重复出现的集群分布也会形成较高的CV值。
居民点的空间分布GIS研究----云南省拉祜族为例摘要空间分析功能是地理信息系统的核心功能,利用ARCGIS软件提取了研究区DEM的高程、坡度、坡向信息与国家1:25万基础地理地理信息数据提供的居民点、水源信息进行空间叠加分析,得出云南特有民族之一拉祜族居民点的空间分布与高程、坡度、坡向、水源的定量关系,揭示了自然因素对本区居民的影响程度,为人们更好地了解拉祜族所处的独特地理环境提供了依据,也为政府做好本区的民族工作提供了依据。
1 引言居民地,又称“聚落”,是聚落地理学的主要研究对象,作为人类从事生产和生活的需要而集聚定居的各种形式的居住场所,占有一定的空间,且具有一定的空间分布规律[1]。
人类在不同的自然环境中获取生存所需的物质资料,发展与特定地理环境相适应的生产方式和文化类型。
不同的区域类型因自然环境和地理区位的差异,往往会形成不同形式和特点的居民点。
本文选取云南省特有少数民族拉祜族居民点分布作为研究对象,运用GIS技术的空间分析方法,基于数字高程模型提取各地形因子,进行定量分析,通过量化研究区居民点分布与其影响因素的关系,揭示拉祜族居民点的空间分布规律,以此来探讨云南省拉祜族自身发展与其所处地理环境之间的关系,以便人们更好地了解拉祜族的生活环境,也有利于拉祜族逐步建立一个人地和谐的生态环境。
2 研究区介绍拉祜族是云南的独有民族之一,据1990年第四次人口普查,我国拉祜族人口为41.15万人,其中云南省为40.83万人,80%分布于思茅、临沧两个地区,其余分布在西双版纳、红河、玉溪等地州。
1998年全省拉祜族有42.13万人,占云南少数民族的3.18%。
据2000年云南省第五次人口普查统计,拉祜族有447631万人.云南省澜沧县是全国惟一的拉祜族单一民族自治县,共有拉祜族19万人,占全县总人口的42%。
澜沧县地处横断山脉怒山山系南段,大部分地区属亚热带山地季风气候,动植物种类繁多。
拉祜族自称拉祜、拉祜纳(汉族称黑拉祜)、拉祜西(黄拉祜)、拉祜普(白拉祜),他称倮黑、锅铁、苦聪、目舍等。
基于GIS的农村居民点空间分布特征研究——以扶余市为例王智颖1黄静怡2(1科右前旗自然资源局,内蒙古兴安盟137400;2山东省城乡规划设计研究院有限公司,山东济南250000)摘要科学认识乡村地域结构是全面推进农业农村现代化和乡村振兴的基础。
本文以扶余市第二次土地调查数据为基础,借助ArcGIS空间分析软件,运用规模分析、核密度估算、缓冲区分析,从用地规模和分布格局方面探讨扶余市农村居民点地域分异特征。
结果表明:扶余市以微、小型居民点居多,居民点数量随着规模的增大逐渐减少,总体呈现大散居、小聚居的不均匀分散分布;农村居民点的平均核密度为0.4个/km2,且核密度由东南向西北逐渐降低;居民点分布呈现较强的城镇指向性,交通用地对居民点有集聚的作用,河流对微型居民点和大型居民点有集聚吸引的功能。
关键词农村居民点;GIS;空间分布;核密度;缓冲分析;吉林扶余中图分类号TU982.29;P208文献标识码A文章编号1007-5739(2023)21-0205-04DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2023.21.050开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research on Spatial Distribution Characteristics of Rural Residential Areas Based onGIS:Taking Fuyu City as an ExampleWANG Zhiying1HUANG Jingyi2(1Horqin Right Front Banner Natural Resources Bureau,Xing'an League Inner Mongolia137400;2Shandong Urban Rural Planning and Design Research Institute Co.,Ltd.,Jinan Shandong250000)Abstract Scientific understanding of rural regional structure is the foundation for comprehensively promoting agricultural and rural modernization and rural revitalization.Based on the data from the second land survey in Fuyu City, this paper using ArcGIS spatial analysis software,scale analysis,kernel density estimation,and buffer zone analysis to explore the regional differentiation characteristics of rural residential areas in Fuyu City from the aspects of land use scale and distribution pattern.The results showed that Fuyu City was mainly composed of micro and small residential areas,and the number of residential areas gradually decreased with the increase of scale.The overall distribution was characterized by large scattered areas and small concentrated areas with uneven dispersion.The average nuclear density was0.4rural residential areas per square kilometer,and the nuclear density gradually decreased from southeast to north-west.The distribution of residential areas showed strong urban directionality,and transportation land had a agglome-ration effect on residential areas,the rivers had a agglomeration and attraction function on micro and large residential areas.Keywords rural residential area;GIS;spatial distribution;nuclear density;buffer analysis;Fuyu Jilin农村居民点是社会经济发展到一定历史阶段的产物,是农业劳动者进行经济、政治和文化等活动而聚集和定居的场所[1]。
基于GIS的半山丘陵区农村居民点空间布局及优化分析——以山西省襄垣县为例基于GIS的半山丘陵区农村居民点空间布局及优化分析——以山西省襄垣县为例摘要:本文以山西省襄垣县的半山丘陵区为研究对象,利用地理信息系统(GIS)技术,对该地区农村居民点的空间布局进行了分析和优化。
通过对土地利用、交通便捷度、自然环境、社会服务设施等因素的综合评价,探讨了农村居民点空间布局的存在问题,并提出了相应的优化措施,以期为半山丘陵区农村发展和规划提供科学参考。
关键词:GIS;半山丘陵区;农村居民点;空间布局;优化分析一、引言半山丘陵区是我国农村地区的主要类型之一,极具特殊性和复杂性。
其地势起伏、水资源贫乏、土壤贫瘠等特点使得该区域的农村居民点的空间布局与经济社会发展紧密相关。
因此,如何合理布局农村居民点成为了该地区农村发展和规划的关键问题之一。
地理信息系统(GIS)是一种集成了地理空间数据获取、存储、管理、分析和展示等功能的空间信息处理平台,具有全面、准确、高效的特点。
本研究将运用GIS技术,基于相关数据,以山西省襄垣县为例,对半山丘陵区农村居民点的空间布局进行分析和优化,旨在为该地区农村发展提供科学的规划和决策依据。
二、数据和方法(一)数据来源本研究利用山西省襄垣县相关部门提供的地理数据,包括土地利用数据、交通网络数据、自然环境数据和社会服务设施数据。
这些数据为分析和评价农村居民点空间布局提供了基础。
(二)方法1. 土地利用评价:根据土地利用数据,利用GIS技术对不同类型土地的分布情况进行综合评价,包括农田面积、林地面积、建设用地面积等因素,以反映农村居民点周边土地利用的现状。
2. 交通便捷度分析:结合交通网络数据,采用网络分析方法,计算农村居民点到主要道路的距离和时间,以评价交通便捷度,为农村居民点布局提供依据。
3. 自然环境评价:综合利用自然环境数据,包括地形、水资源、气候等因素,利用GIS技术对农村居民点所处位置的自然环境进行评价,以探讨农村居民点的合理布局原则。
基于GIS的普通住宅价格空间分布及影响因素分析近年来,我国的房地产市场发展迅速,特别是普通住宅的价格水平得到了较大提升。
不同地区的普通住宅价格差异较大,有的地方价格高企,而有的地方价格相对较低。
为了更好地了解普通住宅价格的空间分布以及影响因素,可以借助地理信息系统(GIS)进行相关研究。
通过GIS分析,我们可以对普通住宅价格的空间分布特征进行精确划定。
可以利用地理数据获取各个区域的普通住宅价格数据,然后通过GIS技术将这些数据进行空间化处理,生成普通住宅价格的空间分布图。
该图可以直观地展示普通住宅价格高低的分布情况,帮助我们更好地了解价格的空间分布特征。
基于普通住宅价格的空间分布图,我们还可以进一步分析其影响因素。
可以考虑地理位置因素。
普通住宅的地理位置对其价格有着较大的影响,一般来说,城市中心地区的普通住宅价格较高,而远离城市中心的郊区和乡村地区的价格相对较低。
可以考虑市场供需因素。
当供应大于需求时,普通住宅价格相对较低,反之则价格较高。
还可以考虑基建、配套设施、生活环境等因素对普通住宅价格的影响。
除了以上因素,还可以通过GIS技术进行更深入的分析。
可以利用GIS分析特定地区的人口密度、经济发展水平、交通便利度等因素对普通住宅价格的影响。
还可以利用GIS技术进行空间回归分析,建立普通住宅价格与各种影响因素之间的关联模型,进一步探究各种因素对普通住宅价格的影响程度和方式。
通过以上分析,我们可以全面了解普通住宅价格的空间分布特征及其影响因素。
这对于政府部门进行城市规划、房地产开发企业进行市场分析、购房者进行购房决策等都具有重要意义。
基于GIS的普通住宅价格空间分布及影响因素分析是一项重要的研究工作,可以为更好地推动我国房地产市场的健康发展提供有力支持。
基于GIS的普通住宅价格空间分布及影响因素分析随着城市化进程的不断推进和人口的不断增加,普通住宅价格的空间分布及其影响因素一直是城市规划和房地产市场研究的重要内容。
基于地理信息系统(GIS)的应用和技术,可以对普通住宅价格空间分布及其影响因素进行系统的分析和研究。
普通住宅价格的空间分布受到多种因素的影响,包括自然环境、基础设施、交通便利性、产业结构、人口密度等。
自然环境因素主要包括地形地貌、气候、水资源等;基础设施因素包括供水、供电、供气等;交通便利性则是指交通网络的完善程度,包括公路、铁路、地铁等;产业结构和人口密度也能直接或间接影响住宅价格。
通过GIS空间分析技术,可以将住宅价格数据和相关空间数据进行整合,形成空间信息数据库。
通过GIS技术可以将住宅价格数据进行空间化,即将每个住宅单元的价格值与其地理位置关联起来,并将其标注于地图上,形成价格热点分布图。
通过对热点分布图的空间统计分析,可以发现住宅价格的空间聚集和分散规律,进一步认识到住宅价格的空间特征。
然后,通过GIS技术可以将影响普通住宅价格的因素进行综合分析。
可以将自然环境因素、基础设施因素、交通便利性、产业结构和人口密度等数据加入到空间信息数据库中,并与住宅价格数据进行关联分析。
通过空间统计模型的构建和分析,可以揭示出不同因素对住宅价格的影响程度以及空间分布特征。
通过GIS技术还可以进行普通住宅价格的预测和模拟分析。
可以构建基于GIS的住宅价格预测模型,利用历史数据和相关因素数据,通过空间插值和回归分析,预测未来住宅价格的变化趋势。
还可以通过GIS的模拟分析,来模拟不同因素对住宅价格的影响结果,为政府、房地产开发商和购房者提供决策支持。
居民点的空间分布GIS研究----云南省拉祜族为例摘要空间分析功能是地理信息系统的核心功能,利用ARCGIS软件提取了研究区DEM的高程、坡度、坡向信息与国家1:25万基础地理地理信息数据提供的居民点、水源信息进行空间叠加分析,得出云南特有民族之一拉祜族居民点的空间分布与高程、坡度、坡向、水源的定量关系,揭示了自然因素对本区居民的影响程度,为人们更好地了解拉祜族所处的独特地理环境提供了依据,也为政府做好本区的民族工作提供了依据。
1 引言居民地,又称“聚落”,是聚落地理学的主要研究对象,作为人类从事生产和生活的需要而集聚定居的各种形式的居住场所,占有一定的空间,且具有一定的空间分布规律[1]。
人类在不同的自然环境中获取生存所需的物质资料,发展与特定地理环境相适应的生产方式和文化类型。
不同的区域类型因自然环境和地理区位的差异,往往会形成不同形式和特点的居民点。
本文选取云南省特有少数民族拉祜族居民点分布作为研究对象,运用GIS技术的空间分析方法,基于数字高程模型提取各地形因子,进行定量分析,通过量化研究区居民点分布与其影响因素的关系,揭示拉祜族居民点的空间分布规律,以此来探讨云南省拉祜族自身发展与其所处地理环境之间的关系,以便人们更好地了解拉祜族的生活环境,也有利于拉祜族逐步建立一个人地和谐的生态环境。
2 研究区介绍拉祜族是云南的独有民族之一,据1990年第四次人口普查,我国拉祜族人口为41.15万人,其中云南省为40.83万人,80%分布于思茅、临沧两个地区,其余分布在西双版纳、红河、玉溪等地州。
1998年全省拉祜族有42.13万人,占云南少数民族的3.18%。
据2000年云南省第五次人口普查统计,拉祜族有447631万人.云南省澜沧县是全国惟一的拉祜族单一民族自治县,共有拉祜族19万人,占全县总人口的42%。
澜沧县地处横断山脉怒山山系南段,大部分地区属亚热带山地季风气候,动植物种类繁多。
拉祜族自称拉祜、拉祜纳(汉族称黑拉祜)、拉祜西(黄拉祜)、拉祜普(白拉祜),他称倮黑、锅铁、苦聪、目舍等。
拉祜语属汉藏语系藏缅语族彝语支。
拉祜族源于我国古代氐羌族系[2]。
拉祜族的民俗文化丰富多彩。
传统服饰有着别具一格的民族特色,且因支系、居住地不同而有所差别。
拉祜族传统的住房为干栏式木桩斜顶楼房,部分为土掌房和竹木结构草房。
拉祜族恋爱社交自由,婚姻一般为族内婚,普遍实行从妻居。
拉祜族的宗教信仰主要有原始宗教、大乘佛教、基督教和天主教,以原始宗教的信仰最为广泛。
拉祜族的传统节日有春节(扩塔节)、火把节、尝新节、月亮节、祭祖节、清明节、二月八、圣诞节、洗手节等。
拉祜族的民间文学《牡帕密帕》是集政治、经济、文化、历史于一体的拉祜族文化“百科全书”,是拉祜族民间文学的珍品。
拉祜族是一个能歌善舞的民族,传统的乐器有葫芦笙、小三弦、竹弦、口弦等,尤以葫芦笙最为普及。
舞蹈种类繁多,其舞蹈形式多为大型集体舞,男女老少齐上场,用舞蹈再现劳动场面、模仿动物的动作,欢庆丰收,共同娱乐[3]。
党和政府在拉祜族主要聚居地区先后成立澜沧拉祜族自治县、孟连傣族拉祜族佤族自治县、双江拉祜族佤族布朗族傣族自治县和镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县。
研究区位置如图(图1):图1 研究区位置示意图Fig·1 Schematic map of the studying area3 数据来源与研究方法本研究所采用的数据主要有从Astern GDEM 下载的30米分辨率的云南省DEM和国家1:25万基础地理信息数据库的最新数字化信息,其中后者提供了居民点、水系等数据层。
研究方法主要是采用GIS空间分析法。
根据聚落地理学的研究方法,结合独龙江流域的区域地理特点,并充分考虑到数据采集的可行性和定量分析的可操作性,确定在居民点空间分布的定量分析中采用以下一些主导因素:1)海拔高度;2) 坡度;3)坡向;4)水源条件;5)起伏度图2 研究区DEMFig·2 The DEM of the studying area4技术流程:从Astern GDEM 下载的30米分辨率的DEM后,利用GIS软件拼接,再利用云南省省级行政区进行裁剪,得到云南省的DEM,然后利用独龙族分布区进行裁剪,得到研究区DEM (图2)后利用GIS的空间分析功能对DEM进行高程、坡度、坡向分析,得到含有高程、坡度、坡向信息的GRID数据层,再分类后与居民点分布转化成的GRID信息的数据层进行空间叠置分析,居民点与水系的关系则通过对水系进行缓冲区分析来完成。
主要技术路线图如下(图3)图3 技术路线Fig·3 Flow chart of the studying process5居民点分布影响因素的量化分析5.1海拔与居民地分布关系的定量分析在众多自然因素中,海拔对居民地的分布具有十分重要的影响。
人类必须在一定的气温和气压条件下才能健康的生存,而随着海拔高度的上升,气压和气温都逐渐下降,直接制约着人体的生理机能。
一般来说,越是海拔高的地区居民地分布密度越小,人口也越少。
地势高低格局影响着土地资源开发难易程度, 随着高程的增加,农业生产也会受到限制。
利用ARCGIS空间分析中重分类工具,对究区DEM进行高程再划分,得到高程再分级图(图4),再把居民点数据层与其叠加,便可得到高程与居民点空间关系的统计表(表1)图4 高程再分级图Fig·4The re classification map of elevation表1研究区地势高程分级及与居民点分布关系统计Table 1The relationship between the elevation and human settlementdistribution in the studying area居民点密度=各高程居民点个数/各高程分带面积各高程带土地面积比重=各高程分带面积/研究区面积分级号高程划分(m)栅格数各高程带土地面积比重(%)各高程居民地个数各高程居民地个数占总个数百分比(%)居民点密度(个/km2)从上表可以看出拉祜族普遍居住在海拔在1000米以上的山区或半山区,海拔1000米以下无人居住,海拔1500~2500米的高度,占研究区面积84.2767%的土地上个居住了94.08%的居民,而3000米以上几乎无人居住,这与海拔越高越高气候坏境越恶劣,越不适于人类居住有关。
5.2 坡度、坡向与居民点分布关系的定量分析利用ARCGIS空间分析工具,对研究区DEM进行坡度分析,得到坡度、坡向数据集,然后再重分类坡度、坡向数据集得到坡度重分级图(图5)和坡向重分级图(6),再把居民点数据层与其叠加,便可得到坡度、坡向与居民点空间关系的统计表(表2、表3)5.2.1坡度与居民点分布关系的定量分析随着坡度的增加,土地变的愈加细碎,可供人类居住和农业耕作的大片成块土地变的不足,水土流失程度增加,生存环境变的恶劣,对农业耕作和人类居住造成一定难度与限制。
图5 坡度再分级图Fig·5The re classification map of slope表2研究区坡度分级及与居民点分布关系统计Table 2The relationship between the slope and human settlementdistribution in the studying area居民点密度=各坡度居民点个数/各坡度分带面积坡度带土地面积比重=各坡度分带面积/研究区面积从上表可以看出,(<2°)的平坦地只有0.96%,最适于农耕和人类居住的倾斜地和平缓地只占40.544%,部分适于农业生产的缓坡地(15°~25°)占39.4572%,所以拉祜族居住地区的坡度大部分较小,适宜农业耕作,但仍有9.93%的居民居住和耕作在陡坡和急陡坡地(>25°),地理条件比较恶劣。
5.2.2 坡向与居民点分布关系的定量分析坡向直接影响光照强度,而光照强度又是影响农作物生长的重要指标,分布在阳坡上的房屋采光性也会更好。
图6 坡向再分级图Fig·6The re classification map of aspect表3研究区坡向分级及与居民点分布关系统计Table 3The relationship between the aspect and human settlementdistribution in the studying area居民点密度=各坡向居民点/各坡向分带面积各坡向所占百分比=各坡向分带面积/研究区面积各坡向居民点个数占居民点总数百分比=各坡向带居民点个数/研究区居民点总个数分级号坡向分级栅格数各坡向所占百分比(%)各坡向居民点个数各坡向居民点个数占居民地总数百分比(%)居民点密度(个/km2)1 缓坡地27935 0.3764483 5 0.87 0.19887442 北坡522803 7.045223 49 8.54 0.1041403 东北坡1038150 13.98997 63 10.98 0.0674284 东坡921975 12.42441 91 15.85 0.1096685 东南坡805340 10.85265 65 11.32 0.0896796 南坡991174 13.35693 58 10.10 0.0650187 西南坡999725 13.47216 73 12.72 0.0811338 西坡865284 11.66045 69 12.02 0.0886039 西北坡794204 10.70259 68 11.85 0.09513410 北坡454084 6.119174 33 5.75 0.080749 合计7420674 100% 574 100%从上表可以看出阳坡(包括西南坡、南坡、东南坡、东西坡的各一半)占研究区面积的49.72%,居民点个数为276个,阴坡(包括西北坡、北坡、东北坡、东西坡的各一半)占49.90%,居民点个数为293个。
阴坡的面积要略大于阳坡的面积,住在阴坡的居民点要多于住于阳坡的居民点。
因此从坡向角度来看,居民点的分布不是太合理,这可能与研究区复杂的地形条件使得拉祜族的住所不得不依山而建依地势而建有关。
5.3 水源与居民点分布关系的定量分析水是生命之源,有了足够的水,才能够养活大量的人口和发展工农业生产,“有水才有田,有民才有官”的谚语说的也是这个道理。
在此利用ARCGIS软件提取了研究区的水系分布,首先计算本区水系密度,然后进行缓冲区分析。
水系密度计算方法为打开水系矢量属性表,利用Statistics命令统计计算得到本区主要河流总长度是:∑L=104.172 km水系密度,利用栅格总数乘以栅格大小可计算出研究区的面积:A= 6722.262km2,这样可求出研究区水系密度为:D=∑L/A=0.015497km/km2。