摘要:随着国家生态文明建设深入推进,城乡规划的价值导向由促进城乡经济发展转为追求人与自然的和谐发展,使得处于城市建成区外围的广大农村地区的生态价值日益凸显。本文围绕秦岭生态保护问题和山区农村发展问题,以陕西省商洛市为例,采用核密度法、农村居民点建设适宜性评价和生态敏感性评价研究商洛市农村居民点分布特征,并对农村居民点布局进行优化。在传统建设适宜性评价模型中增加了耕地规模、学校、医疗点和农村居民点规模四个维度参数,以提高适宜性分析模型的准确性。在居民点优化中增加城市开发边界、永久基本保护农田、生态敏感性、建设适宜性四个因素的考量。研究表明:(1)商洛市农村居民点分布具有典型山地居民点分布特征,受地形因子影响明显。在地形变化大的地方,居民点分布较破碎,地形变化小的地方,居民点面积大,呈现片状、带状分布。(2)商洛市农村居民点整体布局不利于农村居民的生产和生活,人与生态环境的关系比较紧张,生态环境压力较大,需要对农村居民点进行优化。(3)经优化后商洛市就地城镇化类、重点发展类、控制发展类和迁移合并类农村居民点面积分别为22.66k㎡、162.01k㎡、63.29k㎡、43.80k㎡。
关键词:秦岭山地;农村居民点;优化布局;生态保护;核密度法;商洛市
基金项目:国家林草局生物安全与遗传资源管理项目“秦巴山区春兰和蕙兰种质资源数据库建设及资源遗传多样性评价”(编号:KJZXSA202114);陕西省重点研发项目“秦巴山区色叶植物种质资源研究与利用”(编号:2021NY-055);陕西省林科院资助项目“秦岭色叶植物种质资源研究与利用”(编号:SXLK2021-0211)。
引言
乡村作为人类重要的聚居组成部分[1],是农业生产和居民生活的重要载体[2-3],随着国家生态文明建设,城乡规划的价值导向由促进城乡经济发展转为追求人与自然的和谐发展[4],这使得长期以来处于城市建成区外围的广大农村地区生态价值日益凸显,如何保障城乡统筹发展,又兼顾生态安全,成为新时期具有研究价值的问题。
近年来,国内许多学者对农村居民点空间结构、聚落景观、农村居民点整理等方面的研究均有重要成果[5-8],大部分文献是利用地理学角度关注农村居民点布局,关于生态和城乡统筹视角下的山区农村居民点优化布局方面研究较少。在构建适宜性评价模型方面,现有文献缺乏考虑居民点内部的相互影响和农业生产对农村居民点的影响[9-10]。
山地地区的自然资源禀赋和平原地区的自然资源禀赋有所不同,山地农村居民点布局特点与平原地区也存在较大差异。山地地区受地形影响,可用于建设的生产生活用地比平原地区少且生态更加敏感,居民点优化既强调对生态环境的保护,又要考虑农村居民生产生活问题,还要提高土地资源的集约节约利用水平,缓解人地矛盾。本文依据商洛市总体规划中新农村建设要点以生态安全和生产生活适宜为导向,从商洛市农村居民点现状分布特征出发,运用层次分析法,构建商洛市农村居民点建设适宜性评价模型和商洛市生态敏感性评价指标体系,对现有商洛市农村居民点布局进行优化,旨在为其他山地居民点优化布局和山区农村土地规划及生态保护提供参考。
1 研究区域概况与数据来源
1.1 研究区域概况
商洛市(E 108°34′20″~111°1′25″,N 33°2′30″~ 34°24′40″)地处陕西省东南部,辖6县1区(山阳县、镇安县、柞水县、洛南县、商南县、丹凤县、商州区)。现有农村居民点总面积291.00k㎡,人均住宅面积115.90㎡(见图1)。

图1 商洛市区位图
资料来源:作者自绘。
1.2 数据来源
本研究的数据包括商洛市数字高程模型(DEM)数据、土地利用数据及学校和医疗点的兴趣点(POI)数据。DEM来源于地理空间数据云GDEMV2的30米分辨率数字高程数据;土地利用数据来源于2018年度土地变更调查。研究所用的POI数据来自于2020年6月的高德地图,经过筛选和纠偏之后,共得到商洛市域范围内学校POI数据570条,医院POI数据507条,共计1077条有效数据。
2 研究方法
2.1 核密度分析
核密度分析法是探索大尺度范围内要素分布聚集的重要方法,在基于POI建成区边界识别、城市用地功能识别、城市多中心结构识别、景观格局分析、城市交通设施空间分布特征提取、服务业区位选择等多个方面得到广泛应用[11-16]。本文利用核密度分析对农村居民点要素进行连续模拟,借此挖掘商洛市农村居民点的分布特点、聚集区域和聚集程度。
核密度的基本原理是每个点上方均覆盖着一个平滑曲面,在点所在位置处表面值最高,随着与点的距离的增大表面值逐渐减小,在与点的距离等于搜索半径的位置处表面值为零[11]。一般来说,较小的带宽适合反映局部变化,较大的带宽则能有效地反映全局尺度的空间变化。结合商洛市域范围和面积,经过反复实验,核密度选择带宽依据“Silverman经验规则”[17],这样能有效避免异常值,也能够使商洛市农村居民点核密度分布达到相对较好的效果。
2.2 农村居民点建设适宜性评价
2.2.1 评价因子与等级划分
满足居民日常的生产生活需求是评价居民点布局是否合理的重要标准,因此指标在选取时更注重与农业生产和农民生活相关的因子。复杂的地形地貌造就了商洛市奇山秀峰、险峡名川、林荫苍翠、佳木秀郁的自然景观,但也深刻地影响农村居民的生产和生活。坡度、坡向影响农耕生产、建筑布置、农村人口聚集,高程对气温垂直分布产生影响,进而影响农村居民的生产和生活。因此选取坡度、坡向、高程作为影响农村居民点适宜性的地形因子。区位因子影响居民点发展机会,农业生产与居民生活离不开河流水系,与河流水系之间的距离是评价农业生产和居民生活适宜性的重要因子;道路是农村居民与外界进行物质交流的重要载体,农村居民点距离交通主干道的距离决定了物质交流的速度和频率;农村居民点距离建成区之间的距离影响农村居民点的发展状况,因此与建成区之间的距离也成为了农村居民点建设适宜性评价因子之一;医疗卫生点辐射半径和学校辐射半径也与农村居民的生活和孩子的教育息息相关,因此医疗卫生点辐射半径和学校辐射半径也作为适宜性评价因子之一;农村居民点分布空间与耕地空间有较强的空间趋同性[18],农村居民点承担的重要功能之一就是农业生产,所以耕地核密度也作为衡量适宜性评价的因子;除了外部因素影响,居民点内部聚集程度越高,产生的经济效应、集群效应越大,所以农村居民点的密度也是考量建设适宜性的一个因素。
将每个评价指标按照从优到劣把农村居民点分为5级(见表1)。在确定各评价因素权重的基础上,对各个因子进行加权叠加,确定农村居民点建设适宜性评价。
表1 农村居民点建设适宜性评价影响因子及级别划分

资料来源:作者自绘。
2.2.2 评价因子权重确定
采用层次分析法,运用Yaahp软件分别确定商洛市农村居民点适宜性各评价指标权重[19-22],构建评价指标体系。建立由目标层(A)、准则层(B)、指标层(C)3层组成的评价体系,2个条件、10项因素为评价指标,采用多因素综合评价确定商洛市农村居民点建设适宜性水平[23-24](见表2)。
表2 农村居民点建设适宜性评价各因子对应的权重

资料来源:作者自绘。
2.3 生态敏感性评价
2.3.1 评价因子与等级划分
生态敏感性是指人类活动干扰和自然环境变化对生态系统的影响程度,表示区域内发生生态环境问题的难易程度和概率大小。生态敏感性越高区域,生态系统越容易受损。该研究中的生态敏感性分析主要针对商洛市农村居民点建设中可能出现的生态环境问题,并依据《陕西省秦岭生态环境保护条例》,选取了对商洛市生态敏感度影响较大的因子(包括高程、坡度)为地形条件层,选取距离河流和水源地距离因素为地表水系层,选择土地利用类型为生态限制层指标,建立商洛市生态敏感性评价指标体系,将每个评价指标按照表征发生区域生态环境问题的难易程度和概率大小分为5级,每个级别对应相应分值(见表3)。
表3 生态敏感性评价影响因子及级别划分

资料来源:作者自绘。
2.3.2 评价因子权重确定
基于层次分析法确定了各因子权重,在确定各评价因素权重的基础上,用加权叠加的方法确定商洛市的生态敏感性(见表4)。
表4 生态敏感性评价各因子对应的权重

资料来源:作者自绘。
3 结果分析
3.1 农村居民点的分布特征
利用ArcGIS 10.4.1软件中的核密度分析工具对商洛市农村居民点数据进行核密度分析,核密度选择带宽依据“Silverman经验规则”[17],以居民点面积作为权重大小,在考虑斑块数量的同时,加上面积因素的影响,按照自然断点分级法分5级。
运用ArcGIS核密度估计生成商洛市农村居民点空间分布密度图,可以直观地看出农村居民点的分布特点、聚集区域和聚集程度。农村居民点聚集分布于较宽阔平缓河流两侧的川塬地带和顶面较宽阔平坦的塬坡地,在洛南县内呈现片状连续,商州区、山阳县、商南县、柞水县和镇安县显现出带状连续特征。商洛市农村居民点在山阳县、镇安县、柞水县交界的地方斑块比较破碎,斑块面积比较小;商州区和洛南县的农村居民点分布较为集中,且斑块面积比较大。结合商洛市DEM可知,大多数农村居民点沿着市域内的低海拔和河谷地带呈带状分布,这与商洛市地形变化趋势大致相吻合,商洛市农村居民点分布受到地形地貌影响,具有典型山地居民点分布特征,在地形变化剧烈的地方农村居民点分布破碎,没有较大的居民点产生,以中值和低值为主;在较为平缓的河谷地带和塬坡地出现连续带状、片状聚集性高值点(见图2、图3)。

图2 商洛市农村居民点核密度分析图
资料来源:作者自绘。

图3 商洛市DEM分析图
资料来源:作者自绘。
3.2 商洛市生态敏感性分析结果
商洛市整体生态敏感性比较高,其中高度敏感和极敏感地区面积为14800.46k㎡,占到总面积的75.56%,主要分布在西部的镇安县和柞水县、商州区与山阳县的接壤处;不敏感和轻度敏感区面积为1451.24k㎡,占到总面积的7.41%,主要分布于洛南县的川塬地带,以及商州区与丹凤县丹江河沿岸;中度敏感区域面积为3335.83k㎡,占总面积的17.03%,主要集中分布在山阳县的南部和商南县的东南位置。
商洛市的人与生态环境的关系比较紧张,生态环境压力较大,有27.05%的农村居民点分布在中度敏感以上生态敏感区域,其中分布在高度敏感和极敏感区域的农村居民点面积为41.45k㎡,占居民点面积的14.24%,有12.81%的农村居民点分布于中度敏感区。212.28k㎡农村居民点占居民点总面积的72.95%分布于不敏感和轻度敏感区(见图4、表5)。

图4 商洛市生态敏感性评价图
资料来源:作者自绘。
表5 商洛市生态敏感性评价汇总表

资料来源:作者自绘。
3.3 农村居民点建设适宜性分析结果
商洛市适宜建设的面积为12398.10k㎡,占商洛市总面积的63.36%;不适宜和不可用地的面积为1460.74k㎡,占商洛市总面积的7.46%,基本适宜的面积为5710.64k㎡,占商洛市总面积的29.18%。
商洛市农村居民点整体布局不利于农村居民的生产和生活,只有48.74%的农村居民点分布于最适宜和较适宜的区域,39.27%的农村居民点分布于基本适宜的区域,分布于不适宜和不可用地的农村居民点占农村居民点总数的11.99%(见图5、表6)。

图5 商洛市农村居民点建设适宜性评价图
资料来源:作者自绘。
表6 商洛市农村居民点建设适宜性汇总表

资料来源:作者自绘。
3.4 商洛市农村居民点优化结果
结合商洛市总体规划要求:“对规模过小、发展条件过差的村庄,予以适当撤并,引导人口合理集聚;引导发展大型的农村居民点;统筹考虑近郊区范围内的‘城中村’与城市居住区规划、农村居民点适宜性评价、生态敏感性评价、城镇开发边界及永久基本保护农田”,将商洛市农村居民点空间布局优化类型划分为就地城镇化类、重点发展类、控制发展类、迁移合并类4类(见图6、图7、表7)。

图6 商洛市农村居民点优化结果示意图
资料来源:作者自绘。

图7 商洛市农村居民点优化调整数据图
资料来源:作者自绘。
表7 商洛市各县区用地优化结果汇总表

资料来源:作者自绘。
3.4.1 就地城镇化类农村居民点
根据商洛市总体规划中的城市开发边界,将开发边界内的农村居民点作为未来城市发展的后备区,纳入城市体系。商洛市就地城镇化类农村居民点总面积为22.66k㎡,其中商州区在六县一区中面积最大为9.27k㎡,占总就地城镇化农村居民点面积的40.91%,占到商洛市总农村居民点面积的3.18%;面积最小的是柞水县为0.02k㎡,占总的就地城镇化农村居民点面积的0.09%,仅占商洛市农村居民点面积的0.01%。
3.4.2 重点发展类农村居民点
本文以现状镇域核心区为核心,以农村居民点建设适宜性评价最适宜和较适宜区为重点发展类农村居民点。未来这部分农村居民点作为城市经济发展的溢出地带,承担城市经济发展的溢出福利,可用于承接发展城市不适宜发展的产业,也可作为安置迁移合并类农村居民点的区域。重点发展类的农村居民点总面积162.01k㎡,其中洛南县的面积最大为43.61k㎡,占总的重点发展类农村居民点面积的26.92%,占商洛市农村居民点面积的14.95%;面积最小的是柞水县为8.68k㎡,占到总的重点发展类农村居民点面积的5.36%,占商洛市农村居民点面积的2.97%。
3.4.3 控制发展类农村居民点
作为农村发展与生态协调的缓冲地,未来这部分农村居民点应谨慎发展,保留其规模并控制村庄开发边界。控制发展类的农村居民点总面积为63.29k㎡,其中山阳县的面积最大为12.11k㎡,占总的控制发展类农村居民点面积的19.13%,占商洛市农村居民点面积的4.15%;面积最小的是商南县为5.71k㎡,占到总的控制发展类农村居民点面积的9.02%,占商洛市农村居民点面积的1.96%。
3.4.4 迁移合并类农村居民点
(1)处于生态极敏感和高度敏感区,继续发展下去对生态环境造成不可估量的损失;(2)适宜性评价等级为不适宜和不可用地;(3)侵占永久基本保护农田,应进行移民搬迁。以县域行政管理边界进行迁移合并,就近合并到镇域经济发展较好、生态敏感性低的区域内。迁移合并类农村居民点总面积为43.80k㎡,其中镇安县的面积最大为13.26k㎡,占总的迁移合并类农村居民点面积的30.27%,占商洛市农村居民点面积的4.55%;面积最小的是商南县3.24k㎡,占到总的迁移合并类农村居民点面积的7.40%,占商洛市农村居民点面积的1.11%。
4 结论与讨论
本文通过对山地农村居民点分布特征的分析,进行生态敏感性评价和建设适应性评价,调整山地农村居民点,实现协调农村居民生产生活和生态保护。根据对商洛市农村居民点的核密度分析,商洛市农村居民点分布具有典型山地居民点分布特征,农村居民点核密度高值分布于较宽阔平缓河流两侧的川塬地带和顶面较宽阔平坦的塬坡地(主要分布在洛南县),呈片状和带状;商州区和洛南县农村居民点的斑块比较大且分布较为集中。
在生态敏感性评价和建设适宜性评价结果中,现有农村居民点大多分布在建设适宜性得分较高和生态敏感性较低的地区。在农村居民点建设适宜性评价中考虑到农村居民生活需求和生产发展,引入了坡度、坡向、高程等10个指标,其中增加对教育、医疗、耕地生产和居民点的考量,进一步丰富了传统的只考虑地形(高程、坡度和坡向)、区位(河流、道路和建成区)6个因素的模型。
通过对农村居民点分布特征的剖析、从生态敏感性和建设适宜性的角度出发结合商洛市城市的规划发展对商洛市农村居民点进行优化分析,商洛市农村居民点优化后就地城镇化类、重点发展类、控制发展类和迁移合并类居民点面积分别为22.66k㎡、162.01k㎡、63.29k㎡、43.80k㎡。
对具有典型山地特征的商洛市农村居民点的研究有助于推进山地农村居民点整理,协调山地地区城乡统筹发展,建立山地地区生态安全格局,为未来子孙后代留出更多的发展余地。本文提出了基于生态保护和城乡发展统筹状态的农村居民点优化策略,增加对教育、医疗、耕地生产和居民点的考量,但尚未系统探究在现代城市虹吸效应下,户籍变动变得更加简洁、人口流动更加随意的情况下山地农村居民点的优化发展。在快速的城镇化进程及未来的城乡空间优化中,我们需要进一步加强对人口流动大数据和地理资源的调查,多资源整合为未来农村居民点的优化提供更加丰富详细的数据支撑。
作者简介:
王雅梅,西北农林科技大学风景园林艺术学院硕士研究生。
宋军阳,西北农林科技大学风景园林艺术学院副教授。
通讯作者:
宋军阳,281168046@qq.com。
版权声明:原文刊登于《小城镇建设》杂志2021年9月刊,版权为《小城镇建设》编辑部所有。本文有改动。
doi:10.3969/j.issn.1009-1483.2021.09.005
中图分类号:TU982.29
文章编号:1009-1483(2021)09-0025-09
文献标识码:A
来源:小城镇建设杂志