国土空间规划中县域农村居民点布局与优化
——以江西省德兴市为例

2022-07-03 04:33卢一乾王检萍郑亚萍
水土保持研究 2022年4期
关键词:德兴市居民点形状

卢一乾, 余 敦, 王检萍, 郑亚萍

(江西农业大学 国土资源与环境学院, 南昌 330045)

党的十九大报告指出,农业农村农民问题是关系到国计民生的根本问题,解决好“三农”问题是全党工作的重中之重。作为农村地区农民生产活动的主要载体,农村居民点的发展关系到“三农”问题的根本,对农村居民点进行科学认知与合理优化,是实现乡村振兴的重要途径,有助于破解农村发展滞后的局面,为解决“三农”问题提供基础保障。随着我国城市化进程的不断加快以及城镇空间的发展扩张,农村地区还面临着全新的机遇与挑战,农村群众的生活环境以及居住模式也迎来了新时代的变革,其中农村居民点用地状况对此有着客观的表征作用。2018年中共中央国务院发布的《乡村振兴战略规划》表明,农村居民点是乡村生活空间的主体,为延续人与自然有机融合的乡村空间关系,理应进行合理布局;2019年自然资源部印发《关于全面开展国土空间规划的通知》,指出应集中力量编制好“多规合一”的实用性村庄规划,而居民点布局则是其中应当通盘考虑的内容之一,对国土空间规划体系的充实和完善具有重要作用。

近年来,学者们针对农村居民点进行了不同程度的研究,从内容上看,主要是对其时空格局特征[1-3]、影响因素[4-6]以及优化策略[7-9]进行研究。在时空格局特征研究中,主要采用土地利用动态度[10]、格网分析[11]、标准差椭圆[12]以及景观生态学方法[13]进行探索,根据居民点的时间和空间尺度上的动态变化说明其分布特征和演变规律;关于影响居民点分布的因素,主要以自然因素为主[14-16],包括路网密度、地形条件、耕地面积等,同时也存在多种因素综合作用的现象;关于农村居民点的优化策略,大多取决于研究尺度与研究结果,因地制宜按照研究区域特征提出。综上所述,关于农村居民点的研究已经初具体系,取得了一定的成果;但作为重大发展战略的国土空间规划对于村庄规划与建设提出了新的要求,农村居民点布局应当与国土空间规划体系相衔接。同时,对于居民点布局优化的研究多与研究区的独特条件具有较强的关联性,不具有普适性,不宜应用于其他区域及其他尺度。

1 研究区域与数据来源

1.1 研究区域

德兴市位于江西省东北部、上饶市北部,处于赣、浙、皖3省的交汇地带,地处北纬28°38′25″—29°17′43″,东经117°22′49″—118°06′15″,总面积约为2 080 km2,下辖3个街道、5个镇及6个乡。全市地势东南高而西北低,境内有乐安河从北部贯穿全市并形成多条支流,均为常流河,水资源丰富。德兴市地处亚热带湿润季风区,气候温暖、雨量充足、四季分明,具有典型的山区小气候特征,适宜以水稻为主的农作物和其他亚热带作物生长。截至2019年,德兴市共有77个行政村,农业人口总数为16.20万人,占全市总人口的48.20%,农村居民点多分布在平原丘陵地区,范围较广,数量众多,经整理可得到3 597个斑块,总面积共3 675.97 hm2,在全市14个乡镇(街道)均有分布。

1.2 数据来源

本研究主要利用德兴市土地利用数据、DEM数据以及地质灾害易发点数据,其中土地利用数据来源于德兴市土地利用变更数据库,导出为矢量数据格式,统一定义为2000国家大地坐标系,并利用ArcGIS 10.2平台从中提取出研究所需的农村居民点、道路分布、河流水域、采矿用地等斑块,并结合空间规划相关数据区分出城区范围。DEM数据来源于地理空间数据云网站,通过ArcGIS 10.2平台进行校正、配准与裁剪,从得到的数字模型中计算出德兴市的高程与坡度状况。地质灾害易发点数据来自于德兴市自然资源局。

2 研究方法

2.1 热点分析法

热点分析模型于1995年由空间计量经济学家Anselin最先提出,该模型原理源于地理学中的空间自相关理论[17],可以针对每一个要素计算Z得分(标准差的倍数)和概率P,以识别出要素属性在不同空间位置的高值和低值的聚类分布,即区分出要素分布的“热点”和“冷点”,是一种基于空间距离权重矩阵的局部空间自相关分析方法。

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2.2 核密度估计

核密度估计是一种常用于空间密度评价中的重要方法,是基于非参数估计的对空间点状要素空间分布格局的分析[18],其原理是以要素点为圆心,以某一阈值为搜索半径作圆并计算落在圆内的要素的总数和圆的面积的比值,由此获得密度以量化农村居民点的空间分布特征。

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式中:n为阈值范围内点的数量;x和xi为研究要素点;h为搜索半径;k为核密度函数;x-xi为两个要素点之间的距离。

2.3 景观格局指数法

景观格局指数是景观生态学中用于反映景观空间分布规律及配置结构的定量研究方法,该方法可以揭示景观与格局之间的联系,因而也常用于定量表达空间格局的差异特征[19]。本研究主要选用景观形状指数和景观破碎度两个指标,用于表征农村居民点的形态特征。景观形状指数用于表现农村居民点的不规则程度,主要根据景观斑块形状与同面积正方形间的差异来体现;景观破碎度反映景观被分割的破碎程度与不连续性,反映了空间结构的复杂性。

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式中:LSI为景观形状指数;n为景观斑块数量;Li为斑块周长;Si为斑块面积;Ci为景观破碎度。

2.4 地理探测器

地理探测器由王劲峰等[20]于2017年提出,常用于研究要素的空间分异性,并通过统计学方法来探明驱动因素。其核心理论认为,对于因变量有重要影响的自变量,应与该因变量在空间分布规律上有一定的相似性。地理探测器共包含4个探测器,本研究使用因子探测器。

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式中:h为变量或者因子的分层数;Nh和N分别为第h层和全区的总评价单元数;σh2和σ2分别为第h层和全区的变量值的方差,SSW和SST分别可称为层内方差之和和全区总方差;q值即是度量因子对要素空间分异性的解释度的统计量,其值域为[0,1],q值越大则说明要素的空间分异性越明显,且q值所指向的因子对要素的解释度越强[21]。

3 德兴市农村居民点空间特征

基于土地利用数据,对德兴市农村居民点进行整理,去除面积小于0.1 hm2的细碎斑块后,将紧密相邻的农村居民点用地图斑合并可得到3 597个斑块,总面积共3 675.97 hm2。

3.1 德兴市农村居民点形状特征

基于德兴市农村居民点图斑,运用景观形状指数和景观破碎度计算各乡镇形状特征指标,结果见表1。

表1 德兴市各乡镇农村居民点形状特征

从景观形状指数上来看,德兴市各乡镇农村居民点形态呈现出较明显的差异性,最小的为银城街道,指数仅为138.19,因该处距离城镇较近,城镇化水平高,居民点充分发展,形状较规则;最大的则为绕二镇,指数为633.18,极差为494.99,因该处大部分区域位于高地形区,且交通状况并不理想,因而居民点形状不规则,城镇化程度不高。

从景观破碎度上看,破碎度最高的乡镇为银城街道,正因此处城镇化水平高,诸多产业用地将居民点分割使其不能连片,从而造成居民点呈现“碎而精”的特征;破碎度最小的为花桥镇,该处边缘存在一定范围的地质灾害现象,且道路及水域多分布在乡镇中部,居民点沿此呈线状连片分布,破碎程度不高。

德兴市农村居民点景观形状指数的平均值为381.39,有半数乡镇景观形状指数在该值以上,说明全市农村居民点发展水平相对较高,居民点形状较规则,形态较成熟,但总体上形状指数值波动较大,区域间农村居民点发展差异较大,受地理位置等条件影响,呈现不均衡状态;全市景观破碎度为0.98,共有8个乡镇高于该值,表明全市农村居民点连片程度一般,具有一定的整体性,但多数乡镇的农村居民点破碎度较高,出现局部破碎现象,主要是由于各乡镇自然条件、产业发展等因素导致居民点斑块数量与面积有差异,并缺乏合理整治与优化使得居民点分布状况不平衡,从而与县域水平有出入。总体上全市农村居民点斑块形状较接近正方形,整体发展较好,规则程度较高,但局部呈现发展不平衡的状态,各乡镇居民点形状特征受自然条件、社会经济等影响仍有差异,连片程度有待提升,仍有较大的优化空间。

3.2 德兴市农村居民点规模特征

将德兴市农村居民点用地斑块转换成点状要素,借助ArcGIS 10.2平台的空间统计工具执行带渲染的热点分析命令,统计字段设置为农村居民点要素的几何面积,得到德兴市全域农村居民点的Z得分及其分布见图1,其中Z得分为正值表示该位置周边的值均相对较高,呈现高值聚集现象;反之则表现为低值聚集现象[22]。

图1 德兴市农村居民点热点分析

分析热点分布图可以看出,德兴市农村居民点的“热点”主要位于黄柏乡和花桥镇,说明这两处农村居民点规模较大且分布较为集中;而银城街道、张村乡南部和绕二镇南部、龙头山乡东部和海口镇东部地区农村居民点规模较小,属于“冷点”区。可见,全市农村居民点呈大规模连片与小规模分散并存的空间分布格局。其中,代表大规模居民点的“热点”共有1 741个,总面积为2 204.85 hm2;代表小规模居民点的“冷点”有1 856个,总面积为1 471.12 hm2。总体上“热点”区规模较大,说明农村居民点分布偏向于集中化和连片化,但“冷点”区从要素数量上已超越“热点”区,因而局部分散化的分布情形仍然存在。

3.3 德兴市农村居民点集聚性特征

基于ArcGIS 10.2平台,借助Spatial Analyst中的核密度分析工具对农村居民点的点要素进行分析,得到德兴市农村居民点核密度分析结果见图2。

图2 德兴市农村居民点核密度分析

据统计,德兴市总面积为2 079.72km2,农村居民点共计3 597个,农村居民点平均核密度约为1.73个/km2,其中图斑较稀疏的区域核密度估计值仅为1.54个/km2,而图斑最密集处核密度估计值达到7.73个/km2,绝大多数农村居民点核密度估计值较低。可见德兴市农村居民点空间布局特征差异较为明显,核密度高值区主要分布在黄柏乡、万村乡和龙头山乡;低值区则在全市分布广泛,形成了“四主核多副核”的分布格局。

德兴市农村居民点密度布局中“四主核”分别处于黄柏乡、万村乡和龙头山乡,核心区域核密度估计值达到6.18~7.73个/km2,农村居民点分布密度较高,居民点的密度布局呈现出明显的集聚现象,并以自身为中心按层状向外辐射,密度值逐级递减。主要原因是“主核”附近地形平缓,交通网络分布较密集,且其中心均被河流穿越,使得农村居民点得以依靠自然条件优势迅速发展。

“多副核”则分布在绕二镇、昄大乡、泗洲镇、花桥镇及香屯街道等区域,呈层状向外扩展,其核密度估计值处于1.55~6.18个/km2,分布较广泛,多呈连片状分布,居民点间相互联系从而形成了一定的集聚规模。其他地区居民点的集聚性较低,大多在平均核密度估计值以下,主要原因是地势起伏相对较大,距离水源地较远,周边交通设施相对落后,生活便利性不高,一定程度上阻碍了居民点的发展。

4 德兴市居民点空间布局驱动因素分析

基于德兴市自然本底与资源禀赋,选取地形位指数、河流邻近度、道路邻近度、城镇邻近度、采矿用地邻近度以及地质灾害危险程度6个驱动因素进行分析(表2)。

表2 德兴市农村居民点空间布局驱动因素

将上述驱动因素的值计算后与原有的农村居民点图斑相结合,根据自然断点法将各驱动因素分为5类并赋值,导出属性表后选择居民点面积、景观形状指数为因变量,选择6个驱动因素为自变量,通过GeoDetector软件运行地理探测器,对6个驱动因素的影响程度进行排序,q值分布见表3。

表3 德兴市农村居民点驱动因素q值

对于农村居民点面积,驱动因素的影响排序为地形位>河流>道路>采矿用地>城镇>地质灾害,表明居民点面积大小受到地形的影响最大,受到地质灾害的影响最小,其他因素影响程度一般;对于景观形状指数,驱动因素的影响排序为地形位>城镇>地质灾害>道路>河流>采矿用地,表明居民点的景观形状指数受到地形的影响最大,受到采矿用地的影响最小,其他因素影响程度一般。

可以看出,德兴市农村居民点现状受到地形条件影响最大,多数农村居民点位于地形较平坦的平原或丘陵地带,由于所在地区自然条件较好,有利于开展各类产业,居民点形状发育较规整。河流因素对居民点的影响主要体现在对面积的影响上,距离河流水域较近的地域水肥条件较好,有利于生产生活,居民地较为集聚,居民居住较集中,因而图斑面积较大;而经分析可知,河流因素对居民点形状影响力不高,是由于这些居民点会沿河流呈条状分布,与预设的正方形形状有一定的差别。道路因素对面积的影响大于对景观形状指数的影响,表明交通便利使得居民地分布较集中,但形状也偏向条状分布。距离城镇较近的农村居民点受到城镇化的影响,部分居民倾向于进入城镇,使得农村居民点面积减小;同时受到城镇相关政策的影响与约束,农村居民点用地多进行了合理的规划整治,形状较规则。而采矿用地对于德兴市农村居民点的现状影响较小,主要是由于采矿业为德兴市支柱产业,大量人口依靠该产业生活,出于工作与生活便利也会选择居住于采矿用地附近,因而使得本应对居民点有一定抑制的采矿用地因素影响较小。地质灾害对居民点的形状指数影响较大,出于安全考虑,距离地质灾害易发点附近的居民地相对分散,且相对较差的自然条件也给土地整治带来了困难;地质灾害易发点对居民点面积影响不大,主要是因为德兴市作为传统工业城市,对灾害防治较为重视,实施专项规划对地质灾害进行治理,已取得了一定的成效,降低了地质灾害对人民生产生活的影响。

5 德兴市农村居民点优化模式与策略

基于德兴市农村居民点的现状特征及驱动因素的影响力识别结果,参考相关研究[23-25],将德兴市农村居民点划分为城乡融合型、重点发展型、调整提高型以及搬迁改造型4类。根据6个驱动因素的综合影响力大小,结合标度法利用层次分析法求取驱动因素权重见表4,以驱动因素分值与权重的乘积作为居民点综合评分,并用自然断点法把居民点分成4类见图3,实施不同的优化策略。

表4 驱动因素权重

图3 德兴市农村居民点优化分类

城乡融合型居民点约占18.63%,多分布于德兴市西部,位于城镇周边、交通要道交汇处或邻近水域之处,呈集聚状分布,地势平坦,自然条件及发展基础较好,毗邻城镇,较有利于生产生活,可以走城乡融合发展之路,借助城镇的资源并充分利用自身优势进行自我完善,吸收城镇化带来的积极影响,推进交通设施与公共服务建设,扩大自身经济与公共服务辐射范围。同时,控制建设用地总量,提高土地利用集约水平与强度,鼓励增加容积率,整治、盘活闲置土地,提高土地利用率。并适当增强现有居民点集聚性,距离城镇较近者可纳入城镇未来发展范围,并适当推动地方产业逐步向第三产业转化,促进产业结构现代化和多元化,达到居民点高质量持续发展之效果。

重点发展型居民点约占24.35%,多沿道路和河流呈线状分布,集中分布于西部地区,具有较好的区位优势,自然条件较好,有良好的生产条件与发展潜力,可以承担一定的中心职能,整理安置周边零散的居民点,吸引周边要素集聚[26]。对于这类居民点,应严格控制用地审批,通过制定统一的规划进行布局建设,节约土地资源,根据具体发展状况科学规划区域基础服务设施,增加固定资产投资,推动医疗、教育方面的升级改革,起到区域性示范作用,提升居民点公共服务水平与吸引力;并可以充分利用好区位优势构建不同产业间的纽带,孵化培育现代化产业园区,实现区域产业链的连通与延伸,推动产业的集约化、规模化发展,激发地区发展活力。

调整提高型居民点约占38.23%,在各乡镇均有分布,自然条件优势不大,发展状况一般,虽已具有一定的规模,但由于部分自然条件对居民点的发展产生了一定限制,仍有调整与提高的空间,建议进行内部挖潜。对于这类居民点应充分发挥政策引导作用,一方面应严格审批,限制该类居民点用地规模的无序扩张,同时盘活内部闲置用地,积极引导村民利用废弃宅基地、闲置土地进行建设,提高土地集约化水平与利用效率;另一方面引导其以中心村或城镇为标杆,加强村庄内部基础公共服务设施建设,开展人居环境整治与村容村貌建设工程,改善居民生活水平与质量,同时对于村内特色民俗、历史文化等进行合理开发,形成发展与保护相结合的良好局面。

搬迁改造型居民点约占18.79%,集中于东部及北部,自然条件较差,地势偏高,部分甚至面临采矿污染、地质灾害等环境威胁,且由于区位状况不佳,交通不甚便利,发展较晚,潜力不足,不利于长期发展。在适当条件下,应按照自愿原则,尽量推动该类居民点的搬迁与改造,鼓励条件较差、较孤立的居民点向条件更好的村落(如重点发展型)及其周边2 km内转移合并,保证搬迁后居民的生活水平(图4)。同时做好空心村整治工作,对遗留的宅基地从多种途径进行综合利用,开展废弃宅基地复垦与生态修复工作,对宜农、宜林的废弃用地可进行复垦转化为农用地,对于不适宜复垦的,通过生态修复逐步转化为生态用地,实现土地高效利用与环境保护。

图4 德兴市农村居民点搬迁改造优化

6 讨论与结论

6.1 讨 论

本文采用的景观格局指数法可以将斑块的形状特征量化为数字,常用于分析斑块的空间特征,如周亮[27]和田鹏[28]等分别将该指数用于规模和离散程度的测算。热点分析法与核密度估算充分考虑了要素之间的联系,可以直观展现空间布局特征并识别其空间分布格局,常用于分析区域要素的空间布局分异,如李珊珊[29]和肖林[30]等应用该类方法分别对土地利用变化和农村空心房进行了分析。地理探测器是近年来出现的研究方法,能分析各种现象驱动力和因子交互作用,本研究中仅利用其因子探测器,而对于该方法仍有进一步运用的空间。

本文主要从地形、河流、城镇、道路、采矿用地和地质灾害6个方面选取了驱动因素,对德兴市农村居民点空间分布的原因进行了探索,但由于数据的获取困难,仅考虑了自然因素,而社会经济因素也会对居民点布局产生一定影响。

本文将德兴市农村居民点主要分成城乡融合型、重点发展型、调整提高型以及搬迁改造型4类,杨学龙等[31]在对同属于上饶市的鄱阳县的农村居民点的整理模式研究中,也提出了相似的分类方式,其中的城镇化优先发展型、村落迁移合并型和整村集体搬迁型与本文相印证。农村居民点优化策略对应了2021年中央一号文件中的加强乡村公共基础设施建设、提升农村基本公共服务水平以及加快县域内城乡融合发展,符合新时代国土空间规划与乡村振兴的要求。

从结果来看,德兴农村居民点形态的规整程度有待提高,局部破碎的状况仍可改善,具体来说应当基于自身优势与特点谋求发展,充分考虑多种驱动因素的作用程度,借助城镇资源完善周边基础与公共服务设施,主动创造良好的发展环境,在内部盘活闲置用地,在外部按照分布格局的“主核”与“副核”向城镇和中心村靠拢,提高土地利用率和土地集约化水平。对于确有生态风险且难以从内进行改造的居民点,应本着自愿的原则发挥政策力量组织搬迁并点,因地制宜开展国土综合整治与生态修复工程,保障区域布局的科学性、全面性与综合效益。

6.2 结 论

(1) 德兴市各乡镇农村居民点形态具有一定差异性,其中银城街道居民点形态最规则但破碎度最高,绕二镇居民点形态最不规则,花桥镇居民点连片程度最好。居民点规模呈分散与集中并存状态,虽偏向集中连片化,但局部分散状态依然存在。整体分布格局呈现“四主核多副核”状态,主核位于黄柏乡、万村乡和龙头山乡,副核分布在绕二镇、昄大乡、泗洲镇、花桥镇及香屯街道,以层状向外部扩展。

(2) 驱动因素的对农村居民点面积影响排序为地形位>河流>道路>采矿用地>城镇>地质灾害;对景观形状指数的影响排序为地形位>城镇>地质灾害>道路>河流>采矿用地。德兴市农村居民点可分为城乡融合型、重点发展型、调整提高型以及搬迁改造型4类,针对其不同条件可提出促进产业升级、完善基础设施、提高集约水平、综合搬迁整治等策略。

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