基于空间自相关的农村居民点空间格局演变及其分区

第３１卷　２０１５笠　第１３期　７月　农业工程学报　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｖｏｌ－３１　Ｎｏ．１３　Ｊｕ１．２０１５　２６５　

基于空间自相关的农村居民点空间格局演变及其分区　姜广辉，何　新，马雯秋，王明珠，张瑞娟　（１．北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室，北京１００８７５；　２．北京师范大学资源学院，北京１００８７５）　

摘要：农村居民点形态特征是自然地理条件和社会经济发展水平的集中体现，其形态特征空间集聚格局可为农村居民　点分区提供基础依据。该文以北京市平谷区为例，基于空间自相关方法，分析平谷区农村居民点的空间格局及其演变特　征，测度其空间关联性，获取农村居民点空间形态集聚格局，进而结合村庄定位、相关规划等，提出平谷区农村居民点　分区方案。研究结果显示，农村居民点规模、形状、分布均呈显著空间自相关，正相关类型多以组团形式出现，而负相　关类型则呈零星分布。不同的自然与社会经济特点区域表现出不同的集聚格局，地形地貌等自然条件控制下的农村居民　点规模、形状和分布的集聚区域空间一致性较强，而城市化、工业化等人文过程则降低了其空间一致性。可据此将农村　居民点分为５个管理区域，平原区农村居民点管理应注重其用地综合效益的提升，适时调整优化农村居民点用地结构以　改善生产生活条件；半山区应因地制宜推行区域统筹的综合管理模式；而山区则应突出村庄特色，完善居民点内基础设　施建设，实现农村居民点整合发展。　关键词：土地利用；分区；自相关；农村居民点；形态特征；空间集聚格局　ｄｏｉ．．１０．１１９７５０．ｉｓｓｎ．１００２—６８１９．２０１５．１３．０３７　中图分类号：Ｆ３０１．２４　文献标志码：Ａ　文章编号：１００２—６８１９（２０１５）一１３—０２６５—０９　

姜广辉，何新，马雯秋，等．基于空间自相关的农村居民点空间格局演变及其分区【Ｊ］．农业工程学报，２０１５，３１（１３）：　２６５－－２７３．ｄｏｉ：１０．１１９７５０．ｉｓｓｎ．１００２—６８１９．２０１５．１３．０３７　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｃｓａｅ．ｏｒｇ　Ｊｉａｎｇ　Ｇｕａｎｇｈｕｉ，Ｈｅ　Ｘｉｎ，Ｍａ　Ｗｅｎｑｉｕ，ｅｔ　ａ１．Ｒｕｒａｌ　ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ　ｓｐａｔｉａｌ　ｐａＲｅｍ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｚｏｎｉｎｇ　ｄｉｓｔｒｉｃｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｐａｔｉａ１　ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣＳＡＥ），２０１５，３１（１３）：　２６５－－２７３．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓ￣ａｃＯ　ｄｏｉ：１０．１１９７５ｄ．ｉｓｓｎ．１００２—６８１９．２０１５．１３．０３７　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｃｓａｅ．ｏｒｇ　

０引　言　农村居民点承载着农村人口生产、生活等功能，是　农村土地利用系统的重要组成部分［】】。中国农村居民点所　处的自然环境和社会经济发展阶段差异较大，多样化发　展特征明显，分类管理是农村居民点管理所需坚持的基　本原则之－－［　，而分区是实现农村居民点分类管理的基础　依据和有效途径。　农村居民点分区是依据农村居民点的自然、经济、　社会属性的相对一致性将农村居民点划分为不同的区　域单元。当前学者开展的农村居民点分区研究多为土地　整理潜力分区，以释放建设用地潜力、补充耕地为出发　点【　训。分区依据主要包括整理潜力［５］、整理能力【　、整理　迫切度【Ｊ　１等。而随着城乡一体化进程的加快，农村居民点　管理不仅要关注土地整理潜力，更重要的是通过调整农　村居民点用地结构，改善农村居民的生产生活条件，促　进城乡统筹发展。因此迫切需要综合考虑农村居民点的　自然背景条件、社会经济现状及农民的生产生活方式等　多种因素，对农村居民点实施因地制宜的综合管理，而　传统的整理潜力分区已经不能满足这一需求。也有部分　收稿日期：２０１５－０３—２４　修订日期：２０１５．０６．１８　基金项目：国家自然科学基金项目（４１２７１５３５，４１３０１６１６，４１２７１１１１）；北　京市优秀人才培养项目（２０１３Ｄ００９０１２０００００３）　作者简介：姜广辉，男，山东东阿人，副教授，博士，博士生导师，研究方　向为土地评价、规划与可持续利用。北京北京师范大学资源学院，１００８７５。　Ｅｍａｉｈ　ｍａｃｒｏｐｈａｇｅ＠１２６．ｔｏｍ　学者基于农村居民点的用地适宜性［　、发展实力【　和区位　加】　等多元因素进行了农村居民点分区，多选取如自然条件、　人文条件、社会经济、生态环境等方面的指标［１１－１２１。而　在当前社会经济统计条件下，我国农村居民点研究基础　数据相对有限、系统性不足，这类分区指标常停留于镇　或片区等宏观层面，分区结果常常较为宏观，面临着划　区结果微观精度不足等问题。　农村居民点外在形态是自然地理条件和社会经济发　展水平的集中体现［１３－１４】，其规模、形状、分布等特征与　地貌、土壤、水文、气候、植被等自然条件密切相　】，　同时受到政府调控、经济条件、城镇化水平、交通状况　和科技实力等因素的影响Ｉ　］。如农村居民点规模由地形　因素主导　引，同时也会受到政策、城镇化等其他方面　的影响［１９－２０】；农村居民点形状除了地形地貌因素的影响，　水文条件、道路建设等也会对其产生空间引导作用［２１］；　农村居民点的分布受自然条件的限制较大，同时土壤质　量、耕作半径等生产条件也会一定程度上影响其布局［２　。　

因此可利用农村居民点的形态特征表征自然、社会、经　济等多种因素综合作用。与之前的研究相比，以农村居　民点形态特征制定分区方案，可综合反映农村居民点自　然、社会经济特点，具有数据易获取、精度较高、可操　作性强等优势，也为村庄一级微观数据难以获取地区的　农村居民点研究提供一种可行思路。　同时，农村居民点分区的实质就是农村居民点用地　的聚类划界。而农村居民点作为小尺度的管理单元，针　对每一个农村居民点实行差异化管理的成本过高，因此　第ｌ３期　姜广辉等：基于空间自相关的农村居民点空间格局演变及其分区　２６７　村居民点异质性强，表明该区域背景条件较为复杂，应　实行更为灵活的土地管理政策。既有的分区研究常采用　构建一定的指标体系，其中农村居民点的综合管理分区　常选用的指标有自然条件、区位条件、社会经济、生活　条件等方面的指标，农村居民点呈现出的形态特征是在　这些因素综合作用下的结果。依据数据的可获得性，选　取平谷区农村居民点的各类指标与其形态特征进行相关　性分析（表１），发现两者存在显著的相关关系（Ｐ＜０．０５），　因此可基于农村居民点形态特征集聚格局进行分区的探　索，从而为村庄微观数据难以获取地区的分区管理提供　一种可行的思路。同时，考虑到分区管理的现实需要，　进行分区的农村居民点应处于一个较为缓慢的变化阶　段，因此有必要对长时段内农村居民点的演变情况进行　分析。　

表１　形态特征与农村居民点综合管理分区常用指标相关关系　Ｔａｂｌｅ１　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｕｓｅ　ｉｎｄｉｃｅｓ　ｆｏｒ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｚｏｎｉｎｇ　ｏｆｒｕｒａｌ　ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ　

注：１海拔；２坡度；３地形起伏度；４宅基地面积：５公共服务用地面积；６商服用地面积；７总人口；８劳动力总数；９一产劳动力人数；１０人均国内生产总值；　ｌｌ二、三产总收入：１２距区中心距离：１３距镇中心距离：１４距主要道路距离；１５液化石油气使用量；１６电能使用量；１７村内路灯数；１８拥有电视机数量。　表示通过０．０５显著性检验　Ｎｏｔｅ：１　Ａｌｔｉｔｕｄｅ；２　Ｓｌｏｐｅ；３　Ｒｅｌｉｅｆ　ａｍｐｌｉｔｕｄｅ；４　Ｒｕｒａｌ　ｈｏｕｓｉｎｇ　ｌａｎｄ　ａｒｅａ；５　Ｐｕｂｌｉｃ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌａｎｄ　ａｒｅａ；６　Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ｌａｎｄ　ａｒｅａ；７　Ｔｏｔａｌ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ；８　Ｔｏｔａｌ　ｗｏｒｋｆｏｒｃｅ；９　Ｐｒｉｍａｒｙ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｗｏｒｋｆｏｒｃｅ；１Ｏ　ＧＤＰ　ｐｅｒ　ｃａｐｉｔａ；１　Ｉ　Ｔｏｔａｌ　ｒｅｖｅｎｕｅ　ｏｆ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ａｎｄ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ；１２　Ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉＣｔ　ｃｅｎｔｅｒ；１３　Ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｔｏｗｎ；１４　Ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒｏａｄ；１５　Ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｌｉｑｕｉｄ　ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　ｇａｓ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；１６　Ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；１７　Ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｓｔｒｅｅｔ　ｌａｍｐ；　１８　Ａｍｏｕｎｔ　ｏｆｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．　ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ａｔ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ０．０５．　

２．２．３基于形态特征空间集聚格局的农村居民点分区方法　空间自相关分析可针对某一变量的集聚特征进行分　析，可反映变量在空间上是否相关及其相关程度。基于　空间自相关方法，分析农村居民点形态特征的空间集聚　格局，获取农村居民点分区基础底图，进而结合区域定　位、相关规划等，对其进行综合管理分区。具体步骤为：　１）首先对规模、形状和空间分布特征的计算结果进行集　聚特征分析，利用集聚中心的特征将集聚中心外扩形成　集聚区域。２）对不同指标集聚区域进行叠置，根据３种　指标集聚属性的一致性进行归并，对各个属性的组合特　征进行统计，获得分区参考底图。３）根据实际情况设定　一个村庄数量阈值，将包含村庄数量小于或等于阈值的　类型进行归并，划入与其边界重叠长度最长的区域。本　文根据集聚属性的组合特征的分布情况，将阈值设定为　５。对包含村庄数量多于阈值的区域，遵照主导因素与综　合分析相结合原则，合并相邻且两形态指标类型相同的　区域，修正分区参考底图，形成初步分区结果。４）最后　征询长期从事乡村发展研究、熟悉平谷区情况的专家、　学者以及政府工作人员，综合专家意见对分区结果进行　微调，逐步修正获得平谷区农村居民点空间管理分区图。　５）在此基础上，根据反映农村居民点经济发展和土地利　用等空间布局、确定农村居民点发展方向具指导性和实　用性的土地利用规划、村庄发展规划等相关规划确定各　个分区的管理重点和发展方向。　空间白相关包括全局型白相关和局部型自相关两　种分析角度，其中全局指标可从区域整体上测度某一属　性的空间集聚程度［２　，局部指标可用于探索集聚中心　的空间位置【　】，可利用全局Ｍｏｒａｎ’Ｓ　Ｉ指数（Ｇｌｏｂａｌ　Ｍｏｒａｎ’Ｓ　Ｉ）和局部Ｍｏｒａｎ’Ｓ　Ｉ指数（Ｌｏｃａｌ　Ｍｏｒａｎ’ｓ　Ｉ）　测度。