陜北黃土丘陵溝壑區(qū)聚落分布及形成機(jī)制研究——以延安市安塞縣為例

王林林，路春燕

（1.濱州學(xué)院建筑工程系，山東 濱州256600；2.福建農(nóng)林大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院，福建 福州 350002；3.中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，吉林 長(zhǎng)春130102）

聚落是人類(lèi)居住、生活、休憩以及進(jìn)行大部分社會(huì)活動(dòng)的場(chǎng)所[1-2]，同時(shí)聚落也是區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)特征與自然地理?xiàng)l件的外在表現(xiàn)，聚落的形成、發(fā)展與演變受其所在地域自然地理?xiàng)l件以及社會(huì)、文化、經(jīng)濟(jì)等諸多因素的深刻影響。目前，國(guó)內(nèi)聚落的研究主要集中在聚落的分布格局、景觀(guān)格局以及空間特征等方面[3-4]。聚落的分布格局是聚落所在地域的自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及歷史演變的反映，對(duì)其進(jìn)行分析是深入探討人類(lèi)活動(dòng)與景觀(guān)格局相互作用的重要途徑，可為進(jìn)一步揭示聚落在自然地理?xiàng)l件與人類(lèi)活動(dòng)的綜合影響下形成與演化的機(jī)制提供依據(jù)[5-7]。聚落景觀(guān)格局的研究主要是對(duì)自然環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境與社會(huì)文化環(huán)境因素對(duì)聚落景觀(guān)綜合作用的探討[8-10]，聚落空間特征的主要研究對(duì)象是聚落的地域空間特征及其內(nèi)在規(guī)律，主要包括聚落的規(guī)模(人口、用地)、空間分布、空間形態(tài)、空間結(jié)構(gòu)等方面[11-14]。

目前，隨著技術(shù)的成熟以及聚落理論的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)聚落的研究已經(jīng)從早期的定性描述發(fā)展到以地理信息系統(tǒng)（Geo-Information system,GIS）技術(shù)為依托的定量研究階段。湯國(guó)安等[15]基于GIS 空間分析理論，對(duì)陜北榆林地區(qū)聚落的空間分布進(jìn)行了研究，得出其受自然條件與人為因素影響的基本特征。馮文蘭等[16]運(yùn)用GIS 空間分析方法對(duì)岷江上游山區(qū)聚落的空間聚集特征進(jìn)行定量化分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該地區(qū)部分聚落空間分布不合理，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策對(duì)其進(jìn)行重建或遷建。郭曉東等[11,17]分析聚落的空間分布特征及其影響因素，提出了新時(shí)期促進(jìn)聚落發(fā)展及其空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基本思路。但當(dāng)前聚落研究中聚落空間分布數(shù)據(jù)的獲取多基于中低分辨率遙感影像進(jìn)行解譯得到[11,16-19]，數(shù)據(jù)分辨率較低，無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)中小區(qū)域研究的需要。

陜北黃土高原是我國(guó)黃土高原的重要組成部分。近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的加速推進(jìn)，該區(qū)聚落發(fā)展進(jìn)入了新的階段，經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)著聚落的分化重組，在此過(guò)程中涌現(xiàn)出了諸多新問(wèn)題，如：農(nóng)村居民點(diǎn)的無(wú)序擴(kuò)張、空心村、土地閑置與不合理利用以及城鎮(zhèn)聚落斑塊的異速增長(zhǎng)等現(xiàn)象[3,20-23]。對(duì)本區(qū)聚落的研究有利于統(tǒng)籌規(guī)劃土地利用方式，合理利用土地資源，科學(xué)布局居民點(diǎn)，制定聚落發(fā)展建設(shè)規(guī)劃，協(xié)調(diào)聚落布局建設(shè)與環(huán)境的關(guān)系，同時(shí)，可揭示聚落格局與環(huán)境、生產(chǎn)之間的關(guān)系。

陜北黃土高原丘陵溝壑區(qū)因其獨(dú)特的地理自然條件以及社會(huì)、文化環(huán)境，一直是我國(guó)黃土高原自然環(huán)境研究的重點(diǎn)區(qū)域，但是對(duì)該區(qū)聚落的研究卻相對(duì)較少，不能滿(mǎn)足當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)踐和管理的需求。本研究在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上，以陜北黃土丘陵溝壑區(qū)典型縣域安塞縣為例，采用安塞縣大比例尺土地利用變更數(shù)據(jù)，基于GIS 空間分析方法，分析聚落的分布格局、景觀(guān)格局以及空間特征，并對(duì)影響聚落空間演變的因素和驅(qū)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行探討。以期為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和掌握陜北黃土丘陵溝壑區(qū)聚落分布格局及用地情況，加強(qiáng)土地資源合理利用以及改善農(nóng)村人居環(huán)境等提供一定的科學(xué)參考。

1 研究區(qū)及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

陜北黃土高原丘陵溝壑區(qū)位于35°20′30″-38°24′00″N、107°41′00″-110°47′00″E，從行政界線(xiàn)上主要包括陜西北部甘泉縣以北、長(zhǎng)城沿線(xiàn)以南的延安以及榆林兩市的大部分地區(qū)，總面積5.39×104km2，占陜西省總面積的21.37%[20]。陜北黃土高原丘陵溝壑區(qū)為典型的梁峁?fàn)铧S土丘陵區(qū)，地表支離破碎，溝壑縱橫、水土流失較為嚴(yán)重，農(nóng)耕期短促而氣候多變，土地面積廣而類(lèi)型多樣，嚴(yán)峻的自然地理?xiàng)l件為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)一定的困難[6,11,20]。

安塞地處西北內(nèi)陸黃土高原腹地，鄂爾多斯盆地邊緣， 位于36°30′45″-37°19′31″N、108°51′44″-109°26′18″E 之間，陜西省北部，延安市正北，土地總面積2 887 km2。安塞地形地貌復(fù)雜多樣，境內(nèi)溝壑縱橫、川道狹長(zhǎng)、梁峁遍布、地表破碎、水土流失嚴(yán)重，是典型的黃土高原丘陵溝壑區(qū)。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與預(yù)處理

本研究的土地利用數(shù)據(jù)為2013 年1∶10 000土地利用變更數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)在全國(guó)第二次土地調(diào)查所得的土地利用數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過(guò)逐年更新至2013年得到，具有較高精度以及現(xiàn)勢(shì)性。該數(shù)據(jù)的土地利用分類(lèi)系統(tǒng)采用國(guó)土資源部2007 年頒布的《第二次全國(guó)土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》（TD/T 1014—2007），分為一級(jí)12 類(lèi)，二級(jí)57 類(lèi)。本研究以國(guó)家權(quán)威土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)（庫(kù)）作為源數(shù)據(jù)，可避免因土地利用分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不同而帶來(lái)的不確定性誤差，從而為景觀(guān)格局分析的有效性及準(zhǔn)確度提供保障[8]。根據(jù)研究區(qū)的區(qū)域特征和研究目的，在A(yíng)rcGIS 9.3 軟件平臺(tái)支持下，將研究區(qū)的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)歸并為8 類(lèi)，分別為交通運(yùn)輸用地（公路）、草地、園地、耕地、林地、水體、聚落用地（農(nóng)村和城鎮(zhèn)居民點(diǎn)）以及其他土地（圖1）。對(duì)聚落用地斑塊進(jìn)行提取并統(tǒng)計(jì)分析可知，安塞縣現(xiàn)有聚落斑塊7 381 處，總面積為27.23 km2。

圖1 研究區(qū)聚落景觀(guān)與其他土地利用景觀(guān)格局Fig.1 Settlement and other land use landscape pattern

為深入研究安塞縣聚落分布與地形條件的關(guān)系，本研究收集下載安塞縣30 m 空間分辨率的數(shù)字高程模型（DEM，來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院國(guó)際科學(xué)數(shù)據(jù)鏡像網(wǎng)(http://datamirror.csdb.cn)） 數(shù)據(jù)，并利用ArcGIS 9.3 中的表面分析功能對(duì)其進(jìn)行空間計(jì)算，獲得該縣的坡度和坡向數(shù)據(jù)。

1.3 研究方法

1.3.1 聚落景觀(guān)格局分析 聚落景觀(guān)格局的空間分布特征主要是指聚落空間分布格局、分布類(lèi)型以及空間鄰接特征，可通過(guò)格局指數(shù)予以量化進(jìn)行表達(dá)[5]。本研究應(yīng)用Patch Analyst（version5.0）軟件[24]對(duì)景觀(guān)格局指數(shù)進(jìn)行計(jì)算。研究所選擇的景觀(guān)格局指標(biāo)為景觀(guān)類(lèi)型面積（class area,CA）、景觀(guān)類(lèi)型面積百分比（percent of landscape,PLAND）、 平均斑塊面積（mean patch size,MPS）、 平均斑塊形狀指數(shù)（mean shape index,MSI）、平均邊緣長(zhǎng)度（mean patch edge,MPE）、景觀(guān)類(lèi)型斑塊數(shù)目百分比（percent of patches number,PNP）和平均斑塊分維數(shù)（mean patch fractal dimension,MPFD）。

景觀(guān)類(lèi)型面積（CA）、 景觀(guān)類(lèi)型面積百分比（PLAND）和平均斑塊面積（MPS）分別表示某景觀(guān)類(lèi)型斑塊的面積、占景觀(guān)總面積的百分比和平均面積，可反映該景觀(guān)類(lèi)型的大小特征。平均斑塊形狀指數(shù)（MSI）主要反映景觀(guān)斑塊的規(guī)則程度以及邊緣的復(fù)雜程度。其取值范圍為MSI≥1，無(wú)上限。當(dāng)所有的景觀(guān)斑塊都為正方形時(shí)，MSI=1；當(dāng)斑塊的形狀越偏離正方形時(shí)，MSI 越大。平均邊緣長(zhǎng)度（MPE）反映邊緣效應(yīng)的強(qiáng)弱，其值越大邊緣效應(yīng)越強(qiáng)。平均斑塊分維指數(shù)（MPFD）是指景觀(guān)組分中單個(gè)斑塊的分維數(shù)以面積為基準(zhǔn)的加權(quán)平均值，它在一定程度上也反映了人類(lèi)活動(dòng)對(duì)景觀(guān)格局的影響，一般來(lái)說(shuō)，受人類(lèi)活動(dòng)干擾小的自然景觀(guān)的分維指數(shù)高，而受人類(lèi)活動(dòng)影響大的人為景觀(guān)的分維指數(shù)低。

1.3.2 緩沖區(qū)分析 本研究以ArcGIS9.3 軟件為操作平臺(tái)，對(duì)主要交通運(yùn)輸用地（一級(jí)公路）及河流建立0-3 000 m 范圍的緩沖區(qū)。為避免重復(fù)，在計(jì)算統(tǒng)計(jì)各距離帶中聚落斑塊數(shù)量及面積時(shí)，以聚落斑塊的重心G（Xg，Yg）為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，聚落景觀(guān)斑塊重心計(jì)算公式如下[8]：

式中：Xg，Yg分別為聚落景觀(guān)斑塊重心的經(jīng)緯度，n為聚落圖斑邊界上經(jīng)度和緯度的拐點(diǎn)個(gè)數(shù)，Xi、Yi分別為聚落圖斑邊界上經(jīng)度和緯度的拐點(diǎn)。

1.3.3 網(wǎng)格分析 網(wǎng)格分析是一種可視化統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的有效手段[25]， 本研究根據(jù)研究區(qū)的具體情況以1000 m×1000 m 的網(wǎng)格大小對(duì)研究區(qū)聚落圖斑進(jìn)行分割，進(jìn)而對(duì)各個(gè)網(wǎng)格單元內(nèi)的聚落面積進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果賦予對(duì)應(yīng)網(wǎng)格。

1.3.4 kernel密度分析 kernel 密度分析是指利用kernel 算子對(duì)密度進(jìn)行求算的方法，其原理是將落入搜索區(qū)的點(diǎn)進(jìn)行匯總合計(jì)后除以搜索區(qū)面積，從而得到每個(gè)單元的密度值[20]。為進(jìn)一步分析聚落斑塊空間分布特征，本文運(yùn)用ArcGIS 9.3 中的Feature To Point 模塊，提取該縣聚落斑塊的中心點(diǎn)，進(jìn)而采用Kernel 方法分析安塞縣聚落斑塊空間分布密度。

1.3.5 熱點(diǎn)分析 在聚落空間格局研究中，熱點(diǎn)區(qū)是指研究區(qū)聚落密集的區(qū)域[26]。本文借助Crimestat 軟件中的層次最近鄰聚類(lèi)法研究本區(qū)聚落空間上的聚集特征并對(duì)熱點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行識(shí)別，該方法通過(guò)定義極限距離或閾值以及每一聚集單元的最小數(shù)目來(lái)確定一個(gè)聚集單元；進(jìn)而計(jì)算空間中其他聚落點(diǎn)與聚集單元的最鄰近距離，當(dāng)某一聚落點(diǎn)與聚集單元的最鄰近距離小于閾值時(shí)，則將該點(diǎn)納入聚集單元，據(jù)此將原始聚落點(diǎn)數(shù)據(jù)聚類(lèi)為若干聚集單元，為一階熱點(diǎn)區(qū)。之后，以一階熱點(diǎn)區(qū)作為新的點(diǎn)集，對(duì)新點(diǎn)集進(jìn)行相同聚集過(guò)程，識(shí)別和產(chǎn)生二階熱點(diǎn)區(qū)及更高階熱點(diǎn)區(qū)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地利用類(lèi)型景觀(guān)結(jié)構(gòu)特征

土地利用景觀(guān)結(jié)構(gòu)特征在一定程度上反映了不同生產(chǎn)力水平下人類(lèi)生產(chǎn)、生活方式及其與周?chē)h(huán)境的關(guān)系。通過(guò)景觀(guān)格局指數(shù)計(jì)算，得出安塞縣土地利用景觀(guān)類(lèi)型面積、景觀(guān)類(lèi)型面積百分比、平均斑塊面積、平均斑塊形狀指數(shù)、平均邊緣長(zhǎng)度、景觀(guān)類(lèi)型斑塊數(shù)目百分比和平均斑塊分維數(shù)（表1）。林地景觀(guān)類(lèi)型在安塞縣土地利用類(lèi)型中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，占總景觀(guān)面積的50.76%；其次為草地與耕地景觀(guān)；三者占景觀(guān)總面積的96.55%。聚落景觀(guān)僅占景觀(guān)總面積的0.92%。

林地和草地景觀(guān)類(lèi)型平均斑塊面積指數(shù)(MPS)較大，說(shuō)明兩者的平均斑塊較大或存在連通性比較好的斑塊；相比之下，聚落的平均斑塊面積僅為0.4 hm2，斑塊面積小且連通性較差。在各景觀(guān)類(lèi)型中，公路用地平均斑塊形狀指數(shù)最大，這與公路用地斑塊多為長(zhǎng)方形有關(guān)；而聚落平均斑塊形狀指數(shù)為1.33，表明聚落斑塊較為規(guī)整。由平均邊緣長(zhǎng)度可知，對(duì)周?chē)邏K類(lèi)型的邊緣效應(yīng)公路用地最大，而聚落用地最小，兩者平均邊緣長(zhǎng)度分別為7 858.77 m和249.80 m，這主要與公路用地狹長(zhǎng)條狀分布、聚落用地規(guī)整集中分布有關(guān)。最后，研究區(qū)MPFD≤1.3 的景觀(guān)類(lèi)型為聚落用地、公路用地和水體，由此可知此三種景觀(guān)類(lèi)型受人類(lèi)活動(dòng)影響較大。

2.2 聚落景觀(guān)空間分布特征

由2013 年安塞縣聚落分布密度圖（圖2a）可知，該縣聚落空間分布較為密集，具有一致性，大部分聚落分布于公路及水體附近。聚落斑塊密集核心區(qū)為建華鎮(zhèn)、真武洞鎮(zhèn)以及沿河灣鎮(zhèn)杏子河水系一帶，這些區(qū)域海拔處于997-1 500 m 之間，地勢(shì)相對(duì)較低，坡度平緩，是本縣的主要產(chǎn)糧區(qū)，稱(chēng)為“ 白菜心”地區(qū)，以該區(qū)為聚落密集核心區(qū)聚落斑塊呈中心向外階梯狀遞減趨勢(shì)。

表1 土地利用類(lèi)型景觀(guān)結(jié)構(gòu)特征指數(shù)Table 1 Landscape pattern characteristics indices of land use types

根據(jù)聚落面積格網(wǎng)密度（圖2b）可以看出，每平方千米內(nèi)聚落面積相對(duì)較高的分布區(qū)主要為沿河灣鎮(zhèn)、招安鎮(zhèn)以及真武洞鎮(zhèn)沿公路走向的線(xiàn)狀地區(qū)。值得注意的是，雖然建華鎮(zhèn)為聚落分布密集核心區(qū)，但其每平方千米內(nèi)聚落面積相對(duì)不高；而在招安鎮(zhèn)每平方千米內(nèi)聚落面積相對(duì)較高，但是單位面積內(nèi)聚落數(shù)目卻相對(duì)較少，可見(jiàn)建華鎮(zhèn)的聚落個(gè)數(shù)較多但面積較小，而招安鎮(zhèn)則相反。

圖2 安塞縣聚落密度與聚落面積格網(wǎng)密度圖Fig.2 Settlement density and area grid density of settlements in Ansai County

2.3 基于熱點(diǎn)識(shí)別的聚落空間分布規(guī)律

本研究采用CrimeStat 層次最近鄰聚類(lèi)法模塊，對(duì)安塞縣2013 年的聚落進(jìn)行熱點(diǎn)分析與識(shí)別，共得到149 個(gè)一階熱點(diǎn)，14 個(gè)二階熱點(diǎn)以及2 個(gè)三階熱點(diǎn)區(qū)域（圖3）。

從圖3 可以看出，研究區(qū)聚落一階熱點(diǎn)呈現(xiàn)離散隨機(jī)分布，在其范圍內(nèi)聚落空間分布的斑塊密度相對(duì)較高。二階熱點(diǎn)區(qū)是通過(guò)對(duì)一階熱點(diǎn)區(qū)進(jìn)行聚類(lèi)而得到，主要分布在縣域中東部的建華鎮(zhèn)、真武洞鎮(zhèn)和沿河灣鎮(zhèn)，二階熱點(diǎn)分布相對(duì)集中，區(qū)域內(nèi)聚落斑塊空間分布較為密集。通過(guò)對(duì)二階熱點(diǎn)區(qū)進(jìn)行聚類(lèi)得到三階熱點(diǎn)區(qū)，與二階熱點(diǎn)區(qū)分布特征相同，三階熱點(diǎn)區(qū)集中分布于縣域中東部的建華鎮(zhèn)、真武洞鎮(zhèn)和沿河灣鎮(zhèn)，區(qū)域范圍內(nèi)聚落斑塊空間分布密度最高?？傮w上，安塞縣聚落分布規(guī)律為隨機(jī)分布和聚集分布并存，其空間分布密度最高的區(qū)域位于該縣海拔較低，地勢(shì)平緩的中東部溝谷地區(qū)。

2.4 聚落分布的影響因素

圖3 安塞縣聚落層次最近鄰聚類(lèi)Fig.3 Nearest neighbor hierarchical clustering of settlements in Ansai County

2.4.1 地形對(duì)聚落景觀(guān)分布的影響 在聚落的形成和發(fā)展過(guò)程中，地形因素往往起非常重要的作用。不同的地形條件，對(duì)于聚落的形狀、分布、規(guī)模和發(fā)展都具有深刻的影響。本文運(yùn)用ArcGIS9.3 將30 m分辨率的高程、坡度與坡向數(shù)據(jù)分別與安塞縣的聚落斑塊空間分布數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，并以此計(jì)算不同高程、坡度與坡向范圍的聚落斑塊面積，分析聚落斑塊面積隨高程、坡度和坡向的變化趨勢(shì)，并利用高斯函數(shù)對(duì)其進(jìn)行擬合（表2 和圖4）。

由圖4 可以看出，不同高程、坡度與坡向范圍內(nèi)分布的聚落斑塊面積均存在明顯的差異。通過(guò)高斯函數(shù)擬合可得到高程、坡度與坡向與聚落斑塊面積擬合度較高的函數(shù)關(guān)系，且擬合度較高（表2）。結(jié)合圖4 與表2 可知，安塞縣聚落斑塊主要分布在海拔1 000-1 300 m 之間，其中海拔為1 148±5 m（95%置信區(qū)間）的區(qū)域分布聚落斑塊面積最大；坡度0°-20°范圍內(nèi)分布的聚落斑塊面積占縣域聚落斑塊總面積的比重最大，在坡度為9.6°±1.3°（95%置信區(qū)間）時(shí)聚落斑塊面積最大。坡向?yàn)?00°-205°（即半陽(yáng)坡和陽(yáng)坡范圍） 的地區(qū)聚落斑塊的數(shù)量與面積顯著高于其他區(qū)域，其中坡向?yàn)?72.8±3°（95%置信區(qū)間）時(shí)聚落斑塊面積為最大。根據(jù)以上分析可知，安塞縣聚落斑塊面積隨高程和坡度呈偏正態(tài)分布，聚落斑塊隨坡向呈正態(tài)分布且呈明顯的空間集聚特征。

表2 聚落斑塊面積隨地形因子的變化趨勢(shì)高斯函數(shù)擬合Table 2 Relationships between settlement patch acreage and terrain factors

圖4 聚落斑塊面積隨地形因子的變化趨勢(shì)Fig.4 The variation of settlement patch acreage along with terrain factors

2.4.2 河流與道路對(duì)聚落分布的影響 道路與河流是影響黃土丘陵溝壑區(qū)聚落空間分布的重要因素[15,20]。安塞縣境內(nèi)主要水系有4 條，該縣的聚落格局也隨著水源的多寡發(fā)生變化，靠近水源且河流階地發(fā)育良好的區(qū)域，多為具有明顯優(yōu)勢(shì)的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)，從而吸引大量農(nóng)業(yè)人口聚居，形成聚落。本文運(yùn)用ArcGIS 9.3 中的緩沖區(qū)分析與疊置分析功能，參照相關(guān)研究[5,8,11,20]，在距離河流和道路500 m 范圍內(nèi)以100 m 為間距設(shè)置緩沖區(qū)，在距離河流500 m 到3 000 m 距離內(nèi)以500 m 為間距設(shè)置緩沖區(qū)，得到不同河流緩沖區(qū)與道路緩沖區(qū)內(nèi)的聚落分布面積情況（表3）。由表3 可以看出，隨著距河流和道路距離的增加， 緩沖區(qū)內(nèi)聚落面積迅速減少。 距離公路100 m 以?xún)?nèi)的區(qū)域，是聚落分布最為密集的區(qū)域，分布于該區(qū)域的聚落斑塊面積所占比重達(dá)到全縣的35%，距道路100-200 m 的區(qū)域，聚落斑塊相對(duì)密集，其面積所占比重達(dá)到10.61%，距離公路500 m以?xún)?nèi)的區(qū)域，分布著全縣59.20%的聚落。距河流500 m 以?xún)?nèi)的平坦河谷階地是聚落分布最為密集的區(qū)域，其聚落面積占全縣聚落面積的65.11%，距離河流300 m 內(nèi)的三個(gè)緩沖區(qū)其聚落面積比重均大于10%，由此可知該區(qū)域是縣域聚落集中分布區(qū)。同時(shí)，距河流距離300 m 以外的區(qū)域隨著距離的增加，緩沖區(qū)內(nèi)聚落面積迅速遞減。

通過(guò)以上分析可知，在河流水源附近聚落的數(shù)量較多、規(guī)模較大，存在大面積密集分布。離河流越遠(yuǎn)，人煙越少，聚落越少；地形越復(fù)雜，加之溝壑縱橫，使得聚落布局呈現(xiàn)不均衡性。需說(shuō)明的是，在黃土丘陵溝壑區(qū)，較塬、梁、峁、溝壑等典型黃土高原地貌類(lèi)型，河谷地形平坦、連續(xù)通暢，不僅適于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且便于交通的發(fā)展。因此，道路與河流對(duì)聚落分布的影響具有空間指向的一致性。

表3 安塞縣河流與道路緩沖區(qū)聚落面積統(tǒng)計(jì)表Table 3 Settlement and river buffers in Ansai County

3 討論

安塞縣鄉(xiāng)村聚落空間分布受自然條件限制，沿河流與道路集聚分布的趨勢(shì)明顯，且有部分聚落遠(yuǎn)離主要公路、交通不便；同時(shí)，普遍存在土地資源利用不合理，鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不夠完善等現(xiàn)象，公共服務(wù)設(shè)施的分布無(wú)法滿(mǎn)足新時(shí)期聚落分布特征的要求。因此，應(yīng)對(duì)目前的聚落分布進(jìn)行空間格局優(yōu)化。具體建議如下：

1）合理管理分散的自然村，改造撤并空心村，對(duì)偏遠(yuǎn)山區(qū)地帶、規(guī)模較小且生產(chǎn)資源匱乏、交通條件較差且地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)的聚落實(shí)施整體搬遷，引導(dǎo)人口向中心村或鄉(xiāng)鎮(zhèn)有序集中。

2）對(duì)縣域內(nèi)交通條件優(yōu)越、地形平坦且具有一定規(guī)模的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，加大建設(shè)力度，進(jìn)一步完善基礎(chǔ)設(shè)施，形成一定的地域中心，從而實(shí)現(xiàn)聚落空間布局的優(yōu)化，引導(dǎo)鄉(xiāng)村人口適度集中。

3）加強(qiáng)交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，同時(shí)根據(jù)本縣的區(qū)域特征和自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件，依靠當(dāng)?shù)靥厣a(chǎn)業(yè)如石油和旅游業(yè)等，統(tǒng)籌規(guī)劃城鄉(xiāng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加大生態(tài)治理與“退耕還林”政策力度，積極探索區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)的基本路徑和優(yōu)化城鄉(xiāng)聚落空間組織的模式，有效推進(jìn)區(qū)域城鄉(xiāng)一體化發(fā)展。

4 結(jié)論

本研究以陜北黃土丘陵溝壑區(qū)典型縣域安塞縣為例，結(jié)合GIS 空間分析方法以及統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，對(duì)安塞縣土地利用景觀(guān)結(jié)構(gòu)特征、聚落空間分布特征與規(guī)律進(jìn)行分析，并對(duì)該縣聚落空間分布的影響因素及其形成機(jī)制進(jìn)行探討，主要結(jié)論如下：

1）2013 年安塞縣土地利用景觀(guān)的基質(zhì)類(lèi)型是林地與草地，土地利用景觀(guān)類(lèi)型中聚落景觀(guān)受自然環(huán)境的影響較大，斑塊相對(duì)較小，連通性較差，斑塊形狀較為規(guī)整，體現(xiàn)出陜北黃土丘陵溝壑區(qū)聚落分布不均和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展低下的特征。

2）安塞縣聚落空間分布密度最高的區(qū)域位于該縣海拔較低，地勢(shì)平緩的中東部溝谷地區(qū)，且聚落分布規(guī)律為隨機(jī)分布和聚集分布相結(jié)合，以上結(jié)論體現(xiàn)出以安塞縣為代表的陜北黃土丘陵溝壑區(qū)聚落空間分布受自然條件限制較高的特征。

3）陜北黃土丘陵溝壑區(qū)特殊的自然地理環(huán)境是影響區(qū)域內(nèi)聚落分布的主導(dǎo)因素，地形、河流與道路對(duì)聚落分布起重要作用。安塞縣不同高程、坡度與坡向上分布的聚落斑塊面積均存在明顯的差異，聚落斑塊面積隨高程和坡度呈偏正態(tài)分布，隨坡向呈正態(tài)分布，且表現(xiàn)出明顯的空間集聚特征。同時(shí)，聚落空間分布受自然條件限制，沿河流與道路集聚分布的趨勢(shì)明顯。

[1]何仁偉,陳國(guó)階,劉邵權(quán),等.中國(guó)鄉(xiāng)村聚落地理研究進(jìn)展及趨向[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2012,31(8):1055-1062.

[2]馬曉冬,李全林,沈一.江蘇省鄉(xiāng)村聚落的形態(tài)分異及地域類(lèi)型[J].地理學(xué)報(bào),2012,67(4):516-525.

[3]曾山山,周?chē)?guó)華,肖國(guó)珍,等.地理學(xué)視角下的國(guó)內(nèi)農(nóng)村聚居研究綜述[J].人文地理,2011,26(2):68-73.

[4]王傳勝,孫貴艷,朱珊珊.西部山區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間演進(jìn)研究的主要進(jìn)展[J].人文地理,2011,26(5):9-14.

[5]角媛梅,肖篤寧,馬明國(guó).綠洲景觀(guān)中居民地空間分布特征及其影響因子分析[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2003,13(10):2093-2100.

[6]謝作輪,趙銳鋒,姜朋輝,等.黃土丘陵溝壑區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間重構(gòu)——以榆中縣為例[J].地理研究,2014,33(5):937-947.

[7]朱雪欣,王紅梅,袁秀杰,等.基于GIS的農(nóng)村居民點(diǎn)區(qū)位評(píng)價(jià)與空間格局優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2010,26(6):326-333.

[8]吳江國(guó),張小林,冀亞哲,等.縣域尺度下交通對(duì)鄉(xiāng)村聚落景觀(guān)格局的影響研究——以宿州市埇橋區(qū)為例[J].人文地理,2013,28(1):110-115.

[9]李紅波,張小林,吳江國(guó),等.欠發(fā)達(dá)地區(qū)聚落景觀(guān)空間分布特征及其影響因子分析——以安徽省宿州地區(qū)為例[J].地理科學(xué),2012,32(6):711-716.

[10] Marc A. Landscape change and the urbanization process in Europe[J].Landscape and Urban Planning, 2004, 67(3): 9-29.

[11]郭曉東,馬利邦,張啟媛.隴中黃土丘陵區(qū)鄉(xiāng)村聚落空間分布特征及其基本類(lèi)型分析:以甘肅省秦安縣為例[J].地理科學(xué),2013,33(1):45-51.

[12]單勇兵,馬曉冬,仇方道.蘇中地區(qū)鄉(xiāng)村聚落的格局特征及類(lèi)型劃分[J].地理科學(xué),2012,32(11):1340-1347.

[13]肖飛,杜耘,凌峰,等.江漢平原村落空間分布與微地形結(jié)構(gòu)關(guān)系探討[J].地理研究,2012,31(10):1786-1792.

[14]Roberts B K.Rural settlement in Britain[M].London:Hutchinson,1979:5-36.

[15]湯國(guó)安,趙牡丹.基于GIS的鄉(xiāng)村聚落空間分布規(guī)律研究—以陜北榆林地區(qū)為例[J].經(jīng)濟(jì)地理,2000,20(5):1-4.

[16]馮文蘭,周萬(wàn)村,李?lèi)?ài)農(nóng),等.基于GIS的岷江上游鄉(xiāng)村聚落空間聚集特征分析:以茂縣為例[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境,2008,17(1):57-61.

[17]郭曉東,牛叔文,李永華,等.隴中黃土丘陵區(qū)鄉(xiāng)村聚落時(shí)空演變的模擬分析:以甘肅省秦安縣為例[J].山地學(xué)報(bào),2009,27(3):293-299.

[18]劉曉清,畢如田,高艷.基于GIS的半山丘陵區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間布局及優(yōu)化分析:以山西省襄垣縣為例[J].經(jīng)濟(jì)地理,2011,31(5):822-826.

[19]齊增湘,廖建軍,徐衛(wèi)華,等.基于GIS的秦嶺山區(qū)聚落用地適宜性評(píng)價(jià)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2015,35(4):1274-1283.

[20]甘枝茂,岳大鵬,甘銳,等.陜北黃土丘陵溝壑區(qū)鄉(xiāng)村聚落分布及其用地特征[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2004,32(3):102-106.

[21]宋偉,陳百明,張英.中國(guó)村莊宅基地空心化評(píng)價(jià)及其影響因素[J].地理研究,2013,32(1):20-28.

[22]楊忍,劉彥隨,陳秧分.中國(guó)農(nóng)村空心化綜合測(cè)度與分區(qū)[J].地理研究,2012,31(9):1697-1706.

[23]吳秀芹,張藝瀟,吳斌,等.沙區(qū)聚落模式及人居環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究——以寧夏鹽池縣北部風(fēng)沙區(qū)為例[J].地理研究,2010,29(9):1683-1694.

[24]謝軍飛,李煒民,李延明,等.基于Patch Analyst的北京城市公園景觀(guān)格局指數(shù)評(píng)價(jià)[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2007,20(6):14-19.

[25]周成虎,歐陽(yáng),馬廷.地理格網(wǎng)模型研究進(jìn)展[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2009,28(5):657-662.

[26]杜培軍,張海榮,冷海龍,等譯.地理空間分析—原理技術(shù)與軟件工具(第二版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009:171-173.