镇江市乡村聚落的形态分异与类型划分

相关性，即相邻乡村聚落规模大的地区或小的地区
出现相对集聚的空间分布现象， 但 Moran’s I 估计
值趋近于 0，远远小于 1，表明乡村聚落规模格局上
呈现显著的弱集聚分布态势。
表 2 镇江市乡村聚落规模全局 Moran’s I 指数估计值
指标 Moran’s I E(I)
Z(I)
V(I)
P
参数值 0.3921 -0.0543 6.0234 0.002 0.001
指数反映斑块形状， 值越接近 1， 表 明 斑 块 形 状 与 方 形 越 接 近 ；值 越大，形状越不规则
指数反映了斑块规则程度， 若值 越大，说明斑块形状则越不规则 ， 破碎化越高
1.1.2 ESDA 分析模型 全局空间自相关是对研 究对象属性值在整个区域空间特征的描述，可以衡 量乡村聚落分布整体的空间关联特征；局部自相关 分析描述乡村聚落分布局部空间异质性，识别乡村 聚落在不同空间位置上的“高值区”与“低值区”的 分 布 规 律 [25]。
度出空间关联指数 Moran’s I、Gi* 指数来探索镇江 市乡村聚落规模分布及空间自相关性的基本特征。
（1）乡村聚落规模整体上非均衡显著 ，存在东
西分异。 镇江市各镇的乡村聚落斑块平均斑块面积
（AREA_MN）为 6.12，标准差 PSSD 为 3.05，表明乡
村聚落规模分布与均值的离散程度较为显著，整体
东部地区乡村聚落空间分布密集，而中西部地区空间分布较稀疏；镇江东部地区聚落形态规则，而中西部聚落形态较不规则，乡村聚落形态
的空间分布格局具有较好的连续性和稳定性 ，由空间自相关引起的结构化分异较显著 ，且形态分布表现出一定的各向异性 ，东北 -西南方向
的乡村聚落形态呈现“山坡型”演变规律；镇江市乡村聚落整体上可划分为 Ⅰ镇东平原区高密度条状型、Ⅱ镇中过渡区中密度团簇型、Ⅲ镇中
过渡区高密度散点型、Ⅳ镇西丘陵区中密度散点型、Ⅴ镇西丘陵区低密度散点型 5 种基本类型。
[关键词]乡村聚落；形态分异；类型划分；镇江市
[中 图 分 类 号 ]K901
[文献标识码]A
[文章编号]1674-1104(2014)03-0047-05
乡村聚落又称农村居住点，是居民以农业为经 济活动主要形式的聚落[1]，是乡村地理学重要的研究 对象，主要探讨乡村聚落的形成、发展、形态演变及 与地理环境之间相互作用关系[2-3]。 国内外学者对乡 村聚落的研究已形成了较丰富的成果， 国外学者 J. G. Kohl[4]首次对乡村聚落的形成进行 了 系 统 阐 述 ， 并分析乡村聚落分布与地理环境及交通之间的关 系 ， Demangeon[5]、Brunhes [6]、Hoffman [7] 等 分 别 以 法 国、德国、保加利亚等国的乡村聚落空间分布及演变 特征作了实证探讨，20 世纪 60 年代后乡村聚落社 会文化转向，Cater [8]、John[9]等以社会学视角对乡村 聚 分 布 进 行 了 研 究 ，类 型 划 分 上 ，Pacione[10]、Hill[11]进 行了较为全面的分析与总结； 国内关于乡村聚落的 相关研究较晚，起步阶段主要集中在农村聚落、农业 区划及农业土地利用等方面上[12]，近些年来，随着我 国城乡统筹发展进程加快， 以及社会主义新农村建 设影响下，农村城镇化、乡村聚落演化、乡村“空心 化”及乡村聚落格局优化调控的研究日益增多 ， [13-15] 有的学者开始运用 3S 技术、数学模型（CA、CLUE-S 等） 及景观格局等定量的手段来分析乡村聚落的空 间分布特征、影响因素及格局优化 ， [16-18] 但乡村聚落 相关研究定性分析层面居多，定量分析仍显不足；国 内关于乡村聚落类型划分的理论探讨与实证逐渐增 多，并对东南沿海[19]、江苏省[20]、苏北地区[21]等地域大 空间尺度的划分作了探讨， 但是对于中观及微观尺
度的乡村聚落划分仍显不足。 目前国内关于乡村聚 落的相关理论探讨与实践研究还较为薄弱， 而乡村 聚落类型划分、区域差异总结、空间整合规划及空间 转型重构等是当前需要进一步强化的重点内容 。 [22-24] 尤其党的十八以后，对新型城镇化、农村综合整治关 注提到重构与整治，而格局分析与类型 划分是乡村聚落整理的重要前提工作， 探讨的实践 意义更大。
鉴于此，本文以镇江市为研究案例地，基于镇 江市的第二次全国土地利用调查数据资料，首先选 取 相 关 景 观 指 数 ，运 用 软 件 FRAGSTATS3.3，计 算 出乡村聚落的各空间韵律指数； 其次基于 ArcGIS9.3 的软件平台， 运用 ESDA 分析模型及空 间变差函数， 对乡村聚落的形态分异特征进行分 析；最后基于 SPSS17.0 软件，通过系统聚类法划分 镇江市乡村聚落的基本类型（图 1 所示），以期为镇 江市乡村聚落整治规划及空间重构提供有益参考。
表 1 空间韵律指数计算公式及内涵
指数 平 均 斑 块 面 积 （AREA_MN）
斑 块 面 积 标 准 差 （PSSD） 斑 块 密 度 （PD）
平 均 最 邻 近 指 数 (ANN) 形 状 指 数 （SHAPE） 分 维 指 数 （FRAC）
公式
内涵
指标反映斑块平均规模程度， AREA_MN 值 越 大 表 明 斑 块 平 均 分布的规模越大
（3）
空间变差函数是一定滞后变量 h 的变差函数 值 γ(h)与该 h 的对应图，它是在区域化变量满足平 稳和本征假设条件下来定义的。 当半变异函数 γ(h) 增大时，则表示分布的空间自相关减弱，以此来判 断乡村聚落形态分布格局的连续性及稳定性；另 外，方向也是一个重要特征量，即分布的各向同性 和各向异性，通过方向可以反映乡村聚落形态分布 的空间差异。 1.1.4 系 统 聚 类 方 法 系 统 聚 类 分 析 （Hierarchical Cluster Analysis） 是定量化研究多要素事物的分类 及地理现象地域分区的一种多元统计方法，本文利 用系统聚类分析方法，采用欧氏距离对镇江市乡村 聚落进行聚类，从而划分出这一区域乡村聚落地域 类型。 其基本原理：1）将 N 个样本各自分别看成一 类， 并规定好样本之间距离和类与类之间距离，因 每个样本各自形成一类，故类之间距离与样本之间 距离是相同的 ；2)在 所 有 的 类 中 ，选 择 欧 氏 距 离 最 小的两个类合并成一个新类，并计算新类与其他各 类 之 间 的 距 离 ；3) 接 着 再 将 距 离 最 近 的 两 类 进 行 合 并，按照这个计算方式每一次合并两个小类，如此 循环，直至将 N 个样本都合并成一类为止[27]。 1.2 数据来源
图 1 技术路线图
收 稿 日 期 :2014-02-24 作者简介:张荣天（1987-），男，江苏溧水人，安徽师范大学国土资源与旅游学院博士研究生，主要研究方向为农业地理与乡村发展 、人文地理 与城乡规划。
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池州学院学报
第 28 卷
1 研究方法及数据来源
1.1 研究方法 1.1.1 空间韵律指数 乡村聚落空间格局主要是 通过乡村聚落规模分布、 空间分布及形态分布等方 面特征来进行表征， 故本文采用与之相关的空间韵 律指数来定量地反映镇江市乡村聚落空间格局的基 本 特 征 （ 表 1 所 示 ）。 本 文 选 用 平 均 斑 块 面 积 （AREA_MN）、 斑 块 面 积 标 准 差 （PSSD）、 斑 块 密 度 （PD）、平 均 最 邻 近 指 数 （ANN）、 形 状 指 数 （SHAPE）、 分维指数（FRAC）来反映乡村聚落的规模、空间及形 态分布特征，指数通过 Fragstat3.3 软件计算。
指标反映斑块规模与平均规模之 间 的 差 距 ，PSSD ≥0，PSSD 值 越 大，差距越大
指 数 反 映 斑 块 密 度 ，PD 值 越 大 ，表 明 斑 块 空 间 分 布 密 集 ；值 越 小 ，说 明斑块空间分布越稀疏
指标反映斑块之间空间分布的相 互 邻 近 程 度 ， 若 ANN 值 越 小 ， 表 明斑块间空间分布越密集
Journal of Chizhou University DOI:10.13420/ki.jczu.2014.03.015
2014 年 6 月 第 28 卷 第 3 期 Jun. 2014 Vol.28 No.3
镇江市乡村聚落的形态分异与类型划分
张荣天，焦华富
（安徽师范大学 国土资源与旅游学院，安徽 芜湖 241003）
落规模小”的分异规律。
（2）乡村聚落规模上具有空间集聚的自相关特
征 。 运 用 GeoDA095 软 件 ， 并 以 斑 块 面 积 标 准 差
（PSSD）为指标，计算全局自相关的 Moran’s I 指数
（表 2 所示），Moran’s I 估计值在 0.1%的显著水平
上为 0.3921，表明镇江市乡村聚落呈现出正的空间
第3期
张荣天，焦华富：镇江市乡村聚落的形态分异与类型划分
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2 乡村聚落的形态分异
2.1 规模分布非均衡性显著，呈现“东高西低 ”的自
相关性
引 入 平 均 斑 块 面 积 （AREA_MN）、斑 块 面 积 标
准差 （PSSD） 空间韵律指数分析乡村聚落规模分
布 ；另 外 ，并 以 斑 块 面 积 标 准 差 （PSSD）为 指 标 ，测
（2）Gi* 指数
（2）
式中，Wij 为空间权重矩阵，空间相邻为 1，不相 邻为 0。 如果 Gi* 为正且显著，表明位置周围的乡村 聚落分布相对较高(高于均值)，属高值空间集聚；反 之，如果 Gi* 为负且显著，则表明位置周围的乡村聚 落分布相对较低(低于均值)，属低值空间集聚。
1.1.3 空间变差函数 空间变差函数是一个关于 数据点的半变异值与数据点间距离的函数,是描述 区域化变量随机性和结构性特有的有效手段[26]。 假 设 Z(xi)和 Z(xi+h)分 别 是 Z(x)在 空 间 位 置 xi 和 xi+h 上 的 观 测 值 (i=1,2, … ,N(h)) ， 运 用 空 间 变 差 函 数 可 以 有效地解释乡村聚落形态分布格局的特征，计算公 式如下：