基于GIS的乡村聚落空间分布规律研究_以陕北榆林地区为例

偏僻程度
距城镇近 距城镇较近 距城镇较远 距城镇远
乡村聚落 所占总数 聚落密度 个数 百分比/ % / 个/ km
3 ,633 8 ,348 2 ,182
25. 65 58. 94 15. 41
0. 29 0. 59 0. 88
1 ,588 1 ,469 5 ,411 5 ,695
11. 21 10. 37 38. 21 40. 21
表 4 榆林地区乡村聚落密度分区特征 Tab. 4 An illustration of the characteristic of different
rural settlement density area
2
经 济 地 理 20 卷
对信息源选择要求满足以下具体要求 : ①具有较强科 图件的比例尺和地图投影方式尽量吻合 ; ④资料需要 学性 、系统性的科学分类体系 ; ②内容充实 、完善 ;信息 有较强的现势性 。根据以上原则 ,本研究所采用的基 源精度保证研究工作的要求 ; ③专题地图比例尺适中 , 本信息源如表 1 所示 :
以河流中线位置为基准自动建立缓冲区 ,落入缓冲区的聚 落被视为沿河流分布 。将聚落划分为沿大河分布 ,沿中等 河流分布 ,沿小河分布 ,远离河流分布 4 种类型 。并在统计 模块支持下计算出乡村聚落点数和密度 。
距公路距离
距城镇距离
距公路 、铁路两侧 1km 的地区 ,交通便捷 。 距简易公路 、大车路两侧 1km 的地区 ,交通较为便捷 。 远离各类公路的地区 ,交通不便捷 。
915 2 ,380 4 ,990 8 ,587
6. 46 16. 80 35. 24 41. 50
1. 25 0. 78 0. 56 0. 32
落分布的密度有明显随海拔高程升高而降低 、随交通 便捷度的增大而增大的趋势 。虽然近年来榆林地区的 交通 条 件 有 了 很 大 的 改 善 , 但 榆 林 地 区 目 前 仍 有 33. 75 %的乡村聚落处于交通不便利的地区 ,加强交通 基础设施建设 ,是该地区实现脱贫致富的重要前提 ;聚 落密度随着距城镇距离的增大而降低 。聚落密度在大 城镇附近达到最高 。但绝大部分聚落仍远离城镇 ,反 映了该地区城市化水平较低的现状 。
沿道路通达最近城镇的距离 :5km、5 —15km、15 —25km、 > 25km。
以公路中线位置为基准自动建立缓冲区 ,落入缓冲区的聚 落被视为临近公路分布 。并在统计模块支持下计算出该类 乡村聚落点数和密度 。
利用 GIS 的最佳路径分析法 ,计算各聚落沿道路至最近城 镇的距离长度 ,并依此数据作为评价聚落偏僻程度的依据 。
表 2 基础要素分类与信息提取方法 Tab. 2 The classification of the basic factors and their deriving methods
基础要素信息
分类 (编码略)
信息提取方法
海拔高程 土地类型 距水源距离
< 1 ,000m ;1 ,000 —1 ,200m ;1 ,200 —1 ,400m ; > 1400m。
根据榆林地区乡村聚落的密度特征与聚落的结构 特征 ,在 GIS 对离散点模糊聚类分区功能的支持下 ,完 成“榆林地区乡村聚落密度分区图”(见图 3) 。
分布特征与自然环境及其社会经济发展水平有着密切
的关系 ,由于缺乏具有一定规模的中心城市 ,加上地区 的城镇化水平仍然很低 ,有将近一半的乡村聚落的居 住环境仍然较为恶劣 ,居民生活水平较低 。政府部门 应当在加强交通 、通讯等基础设施建设的基础上 ,加快 制定行之有效的政策与法规 ,及时调整乡村聚落宏观 布局规划 。大力发展小城镇建设 ,促进乡村城镇化的 发展 ,配合国家西部大开发战略决策的实施 ,进一步推 动榆林地区经济与社会的发展 。
由国家测绘局 1999 年完成 ,根据 1∶25 万地形图上基础信息数字化 获得原始数据 。
根据 1998 年 1∶25 万 TM 图象解译获得信息 。 1998 年标准 TM 彩红外卫片 。
拟提取要素
乡村聚落点位及有关基础地理要素 。 聚落海拔高度及其它地形因子 。
水系 、交通线 、重要城镇等基础地理信 息。 土地类型 。 用于对从地形图上所提取的聚落点位进 行检验与修正 。
合分析等空间分析方法 ,揭示了该地区乡村聚落的空间分布受自然条件与人为因素影响的基本特征 。研究结果可
望为该地区的城乡发展规划提供有益的借鉴资料 。
关键词 :乡村聚落 ;空间分布 ;地理信息系统
中图分类号 : TP391 ;TU984. 12
文献标识码 :A
1 引言
地理信息系统 ( GIS) 技术是研究地学信息空间分布 规律有效的技术手段 ,本研究以已建立的国家 1∶25 万
的功能 ,如居住 、生产管理核心等 ; ②有良好的水源 ,可
保证居民饮水和生产的需要 ; ③较为便利的交通条件 ;
④较适宜的居住环境 ; ⑤少发自然灾害的地理环境 。
恰当的区位不仅是聚落发展的必要条件 ,而且也是组
成其空间结构的重要外部因素 。
榆林地区位于陕西省的最北部 ,包括黄土丘陵沟
Fra Baidu bibliotek
壑区和风沙区两大地貌类型区 。这里地形破碎 ,水土
表 1 基本信息源特征 Tab. 1 Major information sources and their characteristics
信息源
1∶10 万地形图 1∶25 万数字高程模型
1∶25 万基础地理数据库
1∶25 万土地资源数据库 TM 卫星相片
信 息 特 征
1992 年出版国家正式地形图 。 由国家测绘局 1999 年完成 ,根据 1∶25 万地形图上等高线数字化获 得原始数据 。
因子的制约外 , 还受制于社会经济发展状况 、历史渊 究的技术路线 。其中建立榆林地区乡村聚落信息系统
源 、文化习俗及一些突发性因素 ( 如战争 、灾害) 等影 是本研究的核心工作 。
响 。但在诸多制约影响因素中 ,能够长期稳定影响乡
村聚落布局的仍然是自然环境条件和经济发展水平 。
一个稳定的乡村聚落应当具备以下条件 : ①具有稳定
2 影响因素及其基本信息源
同特征 。近年来 ,由于该地区大型煤田 、油气田等工业
为研究自然地理及社会经济条件对乡村聚落空间
基地的建设 ,也给该地区解脱贫困 ,走向振兴与发展创 造了有利的条件 ,目前 ,西部大开发决策的制定 ,为榆 林地区的发展带来了良好的契机 。以该地区为样区进 行乡村聚落地域分异特点研究 ,对调整榆林地区城乡 布局规划 ,促进地区经济发展都具有一定的指导意义 。
5 期 汤国安 ,赵牡丹 :基于 GIS 的乡村聚落空间分布规律研究
3
而远离河流分布的聚落密度仅为 0. 17 个/ km2 ;乡村聚
表 3 不同分析因子对乡村聚落分布规律的影响 Tab. 3 The influence of different factors to the distribution
流失严重 ,自然条件恶劣 ,交通不便 ,生产力发展低下 , 乡村绝大多数以自然村为主 ,城镇化水平很低 。另外 , 缺乏规模较大的中心城市 ,距大城市 、特大城市较远 , 因而受其辐射影响较弱 ,这些都是贫困落后地区的共
图 1 研究工作技术路线 Fig. 1 The working procedure of this research
分布规律的影响 ,根据榆林地区的地理持点 ,确定以下 主要因素作为分析的重点 : ①土地类型 ; ②水系 、水源 ; ③海拔高度 ; ④距交通线距离 ; ⑤距最近城镇距离 。
在 GIS 软件支持下的多层面的信息复合分析法及 缓 冲区分析法作为主要的信息处理与分析方法 ,其中 ,
①收稿日期 :2000 - 02 - 12 ;修回日期 :2000 - 05 - 27 基金项目 :国家自然科学基金项目 (编号 :49971065) ,教育部优秀留学回国人员基金项目 。
图 2 信息复合分析处理流程 Fig. 2 The method of multi - layer information overlay
河流两侧 (特别是大河两侧) 往往有较为宽广的阶 地 ,利于聚落发展 。虽然邻近河流地区的面积仅占榆 林地区总面积的 14 % ,而其中乡村聚落的个数却占总 数的 60 %。显示乡村聚落有明显的沿水系分布的特 征 ,且聚落密度随河流级别的增大而增大 。沿大 、中 、 小三级河流分布的乡村聚落平均密度为 0. 68 个/ km2 ,
4 试验结果及分析
不同土地类型区域内乡村聚落的空间分布特征有 明显的差异 。由于河川地地面平缓 ,便于进行农业耕 种和生产 ,交通便利 ,聚落平均密度达到最大 ,为 0. 88 个/ km2 ;其次 , 黄土丘陵类型区的乡村聚落 也 较 为 密 集 ,聚落平均密度为 0. 59 个/ km2 ,聚落的建筑多在黄土 沟坡直接开挖窑洞 ,形成聚落点大多分布在洪水水位 线以上比邻黄土沟坡的独特景观 。在风沙地类型区 , 聚落平均密度仅为 0. 29 ,其中聚落点多分布在水源涵
汤国安 ,赵牡丹
(西北大学 城市与资源学系 ,中国陕西 西安 710069)
摘 要 :本研究以地理信息系统为基本技术手段 ,以国家 1 :25 万基础地理数据库等数字信息为主要信息源 ,对陕
北榆林地区乡村聚落的空间分布规律与区位特征进行了探讨 。通过综合应用基于 GIS 的缓冲区分析 、多层面的复
第 20 卷第 5 2000 年 9 月
期
经 济 地 理 ECONOMIC GEOGRAPHY
Vol. 20 Sep .
, ,
No. 5 2000
文章编号 :1000 - 8462 (2000) 05 - 0001 - 04
基于 GIS 的乡村聚落空间分布规律研究 ① ———以陕北榆林地区为例
3 信息提取与处理
养较好 、利于生产和居住的风沙滩地 。
考虑上述各地理要素因子对聚落分布的影响 ,并 按照建立地理信息系统数据库的基本要求 ,对专题要 素进行系统的分类编码与信息提取 。
提取乡村聚落点位的基本信息源采用国家 1∶10 万 地形图上绘制全部聚落点位 ,由数字化仪将聚落中心 点的地理坐标输入计算机 ,并由最新 TM 卫片的资料进 行检验其精度并作适当编辑与补充 。由于 1∶10 万地形 图上的乡村聚落已经进行了一定的制图综合 、取舍掉 较小的聚落 ,但所保留的信息基本上仍能反映聚落分 布的总体规律) 。图 2 为所采用的多要素信息集成与信 息复合分析的基本技术路线 。
0. 81 0. 63 0. 54 0. 17
4 ,028 5 ,025 4 ,008 1 ,102
28. 44 35. 49 28. 29 7. 78
0. 78 0. 61 0. 52 0. 34
3 ,398 5 ,985 4 ,780
23. 99 42. 26 33. 75
0. 79 0. 51 0. 23
河谷地 ;黄土丘陵 ;风沙地 ;湖平地 。
距黄河 、无定河 、窟野河 1km 范围内的地区 ; 距注入上述河流且水量较充沛支流的 0. 5km 的地区 ; 大河上游及其水量较少的小河两侧 0. 5km 的地区 ; 附近少有河流与稳定水源的地区 。
利用数字高程模型进行地面海拔高程的自动分类提取 。
直接利用国家土地资源数据库的土地类型数据 。
of the rural settlement
专题类型
土地类型 风沙地 黄土丘陵
河川地
水 系
沿大河流分布 沿中等河流分布 沿小河分布 远离河流分布
海拔高程
< 1 ,000 1 ,000 - 1 ,200 1 ,200 - 1 ,400 > 1 ,400
交通条件 便捷 较便捷
不便捷
乡村聚落的空间分布特点体现了在不同生产力水 基础地理数据库等最新数字信息为主要信息源 ,探索
平下人类生产 、生活及其与周围环境的关系 。乡村聚 利用 GIS 作为基本技术手段对乡村聚落空间分布规律
落分布的特点 、规模大小 、动态迁移等除受到众多环境 进行系统研究的技术手段与基本方法 。图 1 显示本研