乡村聚落空间分布与景观格局特征研究_以云南省大理州南涧县为例_代云川

景观格局指数：本 文 基 于 景 观 生 态 学 中 的 景 观 格
局指数定量揭示乡村 聚 落 的 景 观 格 局 特 征，参 照 诸 多
学者提出的景观 格 局 指 标 ，并 ［２５，２６］ 结 合 研 究 区 的 实 际
情 况 ，遵 循 选 取 具 有 明 确 意 义 的 景 观 格 局 指 数 ，从 中 选
此计算变异系数值进行研法 及 其 描 述
方法 Ｖｏｒｏｎｏｉ图
Ｃｖ
核密度估算 ＫＤＥ
“热 点 ”探 测
定义或公式说明 Ｔｉ＝ ｛ｘ：ｄ（ｘ，ｐｉ）｝＜ｄ（ｘ，ｐｊ）／ｐｉ
Ｃｖ＝ 标 准 差／平 均 值 ×１００％
（ ） ｆ（ｘ，ｙ）＝ｎｈ１２ｉΣｎ＝１ｋ
从事生态学研究。 通讯作者简 介：王 嘉 学 （１９７１－），男，云 南 省 富 源 人，博 士，教 授，
主要从事景观过程与控制研究。
· １０３８ ·
断山区乡村聚落的空 间 分 布 格 局 与 特 征，以 期 对 研 究 区农村居民点规划与建设提供科学依据和参考。
１ 研 究 区 概 况 与 数 据 来 源 １．１ 研 究 区 概 况
以云南省大理州南涧县为例
代 云 川 ，王 嘉 学 ，张 磊 ，耿 丽 丽 ，谢 燕
（云南师范大学 旅游与地理科学学院，云南 昆明 ６５０５００）
摘要：乡村聚落是乡村人口空间分布的载体。以横断山区南 涧 县 为 实 证 研 究 对 象 ，运 用 ＧＩＳ空 间 分 析 和 景 观 格 局 分 析 方 法 对 研究区的乡村聚落空间分布和景观格局特征进行了研究。结果 表 明：① 以 中 小 型 聚 落 为 主，斑 块 面 积 相 差 悬 殊。 ② 聚 落 分 布 与 气 候因素关系最为密切。③东北—西南走向的“热点区”至“冷点区”形 成 高 值、次 高 值、次 低 值、低 值 的 逐 渐 过 渡 特 征，总 体 为 集 群 分 布 。 ④ 中 部 与 北 部 地 区 乡 村 聚 落 规 模 大 ，空 间 分 布 稀 疏 ，形 状 破 碎 不 规 则 ；西 南 部 地 区 聚 落 规 模 小 ，空 间 分 布 密 集 ，破 碎 度 小 。
考虑到精度和计算机 的 运 行 能 力，将 输 出 栅 格 单 元 大
小设置 为 ５ｍ×５ｍ，导 入 Ｆｒａｇｓｔａｔｓ４．０ 进 行 景 观 格 局
指数计算。
１．３ 研 究 方 法
空间分析：结合前人的研究方法（表１），运用 Ａｒｃ－
ＧＩＳ中的核密度估 算、“热 点”探 测、Ｖｏｒｏｎｏｉ图 以 及 由
关 键 词 ：乡 村 聚 落 ；空 间 分 布 ；景 观 格 局 ；南 涧 县 中 图 分 类 号 ：Ｃ９１２．８２ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００５－８１４１（２０１６）０９－１０３８－０４
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｓｐａｔｉａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｕｒａｌ Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ Ｐａｔｔｅｒｎ Ａ Ｃａｓｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｎａｎｊｉａｎ Ｃｏｕｎｔｙ，Ｙｕｎｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ
图 １ 南 涧 县 区 位 图
１．２ 数 据 来 源 与 处 理
数据来源：研 究 采 用 的 ＤＥＭ 数 据 来 自 地 理 空 间
数据云（ｗｗｗ．ｇｓｃｌｏｕｄ．ｃｎ），其 空 间 分 辨 率 为 ３０ｍ；行
政区划矢量图来源于科学数据库中的人地关系主体数
据 库 （ｗｗｗ．ｄａｔａ．ａｃ．ｃｎ）中 国 １∶４００ 万 基 础 地 理 要 素
人类生活生产的 场 所 被 统 称 为 “聚 落”，作 为 人 类 活动和生产的中心，聚 落 被 划 分 为 乡 村 聚 落 和 城 市 聚 落两类。乡村聚落是指乡村地区各种形式的人口居住 场所，是 我 国 人 口 的 主 要 聚 集 形 式 。 ［１，２］ 在 建 设 社 会 主义新农村背景下，乡 村 聚 落 的 研 究 具 有 现 实 意 义 和 指导价值，对 国 家 的 整 体 发 展 具 有 重 要 影 响 。 ［３，４］ 从 国内外研究进展看，乡 村 聚 落 研 究 主 要 集 中 在 聚 落 生 态、聚落 发 展、空 间 特 征 及 其 演 化 等 内 容 。 ［５－８］ 近 年 来 ，在 乡 村 聚 落 演 变 趋 势 预 测 研 究 、不 同 发 展 水 平 区 域 的乡村聚落发展模式 研 究、不 同 地 貌 形 态 区 的 乡 村 聚 落研究、新聚落的构 建 研 究 以 及 跨 学 科 的 综 合 性 研 究 也取得了较大成就 。 ［１，９－２１］ 本 文 以 云 南 省 大 理 州 南 涧 县为实证研究区域，运用 ＧＩＳ与定量分析方法分析横
收 稿 日 期 ：２０１６－０７－１０；修 订 日 期 ：２０１６－０８－２５ 基金项目：国家自然科学基 金 项 目 （编 号：４１０６１０２１）；云 南 省 科 技
计 划 专 项 项 目 （编 号 ：２０１２ＣＡ０２４）。 第一作者简介：代云川（１９８９－），男，重 庆 市 人，硕 士 研 究 生，主 要
南 涧 彝 族 自 治 县 位 于 ２４°３９′—２５°１０′Ｎ、１００°０６′— １００°４１′Ｅ，地 处 云 南 省 的 西 部 、大 理 白 族 自 治 州 的 南 端 （图１，彩图 见 封 二），总 面 积 １７３８．６０ｋｍ２［２１］。 研 究 区 地处云南省西部横断 山 系 纵 谷 区，地 势 由 中 南 部 向 东 北 、西 南 逐 渐 降 低 ，境 内 地 形 复 杂 多 样 ，地 质 结 构 特 殊 ， 形成了一个以高山和中山为主体的山地地貌特征。研 究区特殊的地形地貌 形 成 了 干 湿 季 分 明、四 季 气 候 不 明显、雨 热 同 季 的 低 纬 山 地 季 风 气 候，海 拔 范 围 在 ８８９—２８９２ｍ 之 间，年 平 均 气 温 １９．４℃，年 降 雨 量 ５５５ｍｍ，年 日 照 时 数 ２２７２．４ｈ，年 极 端 最 高 气 温 ３４． ４℃ 。 截 止 ２０１３ 年 全 县 总 人 口 ２１．４ 万 人 ，其 中 农 业 人 口２０．１１ 万 人，生 产 总 值３３．７６亿 元，人 均 收 入 １５１３２ 元；少数民族以彝族、白 族、哈 尼 族、壮 族 等 为 主，人 口 为 １１．１３ 万 人 ，占 全 县 总 人 口 的 ４９．８９％ 。
正，通过计算机监督 分 类 和 目 视 解 译 提 取 出 农 村 居 民
点数据，结合 ＡｒｃＧＩＳ １０．１软件，生成乡村聚落居民点
分布专 题 图，并 保 存 为 Ｓｈａｐｅｆｉｌｅ 矢 量 格 式。 ② 运 用
ＡｒｃＧＩＳ 软 件 中 转 换 工 具 将 矢 量 数 据 转 换 为 栅 格 数 据 ，
· 方 法 与 应 用 · 资源开发与市场 Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ＆ Ｍａｒｋｅｔ ２０１６ ３２（９） ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－８１４１．２０１６．０９．００３
乡村聚落空间分布与景观格局特征研究
ｄｉ ｎ
ｎ
ｎ
Ｇ＊ （ｄ）＝ Σ ｗｉｊ（ｄ）ｘｊ／ Σ ｘｊ
ｊ＝１
ｊ＝１
描述
参 考 文 献［２３］
Ｖｏｒｏｎｏｉ多边 形 面 积 的 标 准 差 与 平 均 值 的 比 值［２３］
非参数 密 度 估 计 的 一 种 统 计 方 法 ［２４］
检验局 部 地 区 是 否 存 在 统 计 显 著 的 高 值 和 低 值［２４］
数据集；遥感 数 据 为 ２０１０ 年 Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ 数 据 １ 景，
辅以南涧县２００９年第 二 次 土 地 调 查 农 村 土 地 利 用 数
据库、南 涧 县 土 地 利 用 总 体 规 划 （２００６—２０２０ 年 ）和
２０１３ 年 的 《南 涧 县 统 计 年 鉴 》。
数据 处 理：①ＥＮＶＩ５．０ 对 研 究 区 影 像 图 进 行 校
ＤＡＩ Ｙｕｎ－ｃｈｕａｎ，ＷＡＮＧ Ｊｉａ－ｘｕｅ，ＺＨＡＮＧ Ｌｅｉ，ＧＥＮＧ Ｌｉ－ｌｉ，ＸＩＥ Ｙａｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｔｏｕｒｉｓｍ ａｎｄ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｙｕｎｎａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｕｒａｌ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｒｅｇａｒｄｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｏｆ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｒｕｒａｌ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ．Ｎａｎｊｉａｎ Ｃｏｕｎｔｙ，ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｈｅｎｇｄｕａｎ ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ：①Ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｍｅｄｉｕｍ ａｎｄ ｓｍａｌｌ ｓｉｚｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｒｅａ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｔｃｈｅｓ ｗａｓ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．②Ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｈａｄ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｃｌｏｓｅｄ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｃｌｉ－ ｍａｔｉｃ ｆａｃｔｏｒｓ．③Ｆｒｏｍ ｎｏｒｔｈｅａｓｔ ｔｏ ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ，ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｔ ｓｐｏｔｓ ａｒｅａ ｔｏ ｃｏｌｄ ｓｐｏｔｓ ａｒｅａ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ：ｈｉｇｈ ｖａｌｕｅ，ｓｅｃ－ ｏｎｄａｒｙ ｈｉｇｈ ｖａｌｕｅ，ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｌｏｗ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｖａｌｕｅ．Ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ａｒｅａ ｗａｓ ｄｅｅｍｅｄ ａｓ ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．④Ｔｈｅ ｓｃａｌｅ ｏｆ ｒｕｒａｌ ｓｅｔ－ ｔｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ－ｎｏｒｔｈ ａｒｅａ ｗａｓ ｌａｒｇｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｕｒａｌ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ ｗａｓ ｓｐａｒｓｅ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅ ｓｈａｐｅ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｗａｓ ｉｒｒｅｇｕｌａｒ ａｔ ｔｈｅ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｓｃａｌｅ．Ｔｈｅ ｓｃａｌｅ ｏｆ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ａｒｅａ ｗａｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｓｍａｌｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｕｒａｌ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ ｗａｓ ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ，ｔｈｅ ｐａｔｃｈｅｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｌｏｗ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｓｃａｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｕｒａｌ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ；ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｐａｔｔｅｒｎ；Ｎａｎｊｉａｎ Ｃｏｕｎｔｙ